Janvier 2020

Catherine REGNAULT-ROGER

DES PLANTES BIOTECH AU SERVICE DE LA SANTEacute DU VEacuteGEacuteTAL ET DE LrsquoENVIRONNEMENT

fondapolorg

DES PLANTES BIOTECH AU SERVICE DE LA SANTEacute

DU VEacuteGEacuteTAL ET DE LrsquoENVIRONNEMENT

Catherine REGNAULT-ROGER

La Fondation pour lrsquoinnovation politique est un think tank libeacuteral progressiste et europeacuteen

Preacutesident Nicolas BazireVice-Preacutesident Greacutegoire Chertok

Directeur geacuteneacuteral Dominique Reynieacute Preacutesident du Conseil scientifique et drsquoeacutevaluation Christophe de Voogd

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FONDATION POUR LrsquoINNOVATION POLITIQUE

Un think tank libeacuteral progressiste et europeacuteen

Neacutee en 2004 la Fondation pour lrsquoinnovation politique srsquoinscrit dans une perspective libeacuterale progressiste et europeacuteenne Par ses travaux elle vise deux objectifs contribuer agrave un deacutebat pluraliste et documenteacute et inspirer la deacutecision publique

Reconnue drsquoutiliteacute publique la Fondation met gratuitement agrave la disposition de tous la totaliteacute de ses travaux sur le site fondapolorg De plus sa plateforme datafondapol permet agrave chacun de consulter lrsquoensemble des donneacutees collecteacutees dans le cadre des enquecirctes Ses bases de donneacutees sont utilisables dans le prolongement de la politique drsquoouverture et de partage des donneacutees publiques voulue par le gouvernement Enfin lorsqursquoil srsquoagit drsquoenquecirctes internationales les donneacutees sont proposeacutees dans les diffeacuterentes langues du questionnaire soit par exemple 33 langues pour lrsquoenquecircte Deacutemocraties sous tension meneacutee dans 42 pays

La Fondation peut deacutedier une partie de son activiteacute agrave des enjeux qursquoelle juge strateacutegiques Ainsi le groupe de travail laquo Anthropotechnie raquo examine et initie des travaux explorant les nouveaux territoires ouverts par lrsquoameacutelioration humaine le clonage reproductif lrsquohybridation homme-machine lrsquoingeacutenierie geacuteneacutetique et les manipulations germinales Il contribue agrave la reacuteflexion et au deacutebat sur le transhumanisme laquo Anthropotechnie raquo propose des articles traitant des enjeux eacutethiques philosophiques et politiques que pose lrsquoexpansion des innovations technologiques dans le domaine de lrsquoameacutelioration du corps et des capaciteacutes humaines

La Fondation pour lrsquoinnovation politique est indeacutependante et nrsquoest subventionneacutee par aucun parti politique Ses ressources sont publiques et priveacutees

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INTRODUCTION 9

I LES PLANTES TRANSGEacuteNIQUES OUTILS DE LA SANTEacute DU VEacuteGEacuteTAL 10

1 Des eacuteveacutenements de transformation pour ameacuteliorer la santeacute du veacutegeacutetal 112 Le deacuteveloppement de la culture des plantes transgeacuteniques une eacutepopeacutee sur vingt ans 15

II LES PROMESSES DES NOUVELLES BIOTECHNOLOGIES (NBT) POUR LA SANTEacute VEacuteGEacuteTALE 19

III OGM ET OGE VEacuteGEacuteTAUX OUTILS POUR ONE HEALTH UN MONDE UNE SEULE SANTEacute 231 Un cas drsquoeacutecole le maiumls Bt MON 810 et le risque mycotoxines 232 Faire face au reacutechauffement climatique 25

IV AMEacuteLIORATION DE LA SANTEacute ENVIRONNEMENTALE 261 Ameacutelioration des itineacuteraires techniques phytosanitaires 262 Diminution du gaz agrave effet de serre CO2 273 Augmentation de la biodiversiteacute 284 Les risques de disseacutemination par flux de gegravenes 295 Preacutevenir les reacutesistances 30

CONCLUSION 32

SOMMAIRE

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REacuteSUMEacute

Les meacutethodes de modification du geacutenome sont intimement lieacutees agrave lrsquohistoire de lrsquohumaniteacute des premiers balbutiements de lrsquoagriculture au neacuteolithique en passant par le deacuteveloppement des theacuterapies geacuteniques Aujourdrsquohui les techniques employeacutees sont issues des biotechnologies (transgeacutenegravese mutageacutenegravese ainsi que les nouvelles techniques drsquoeacutedition du geacutenome NBT ou New Breeding Techniques) et suscitent un deacutebat socieacutetal empreint drsquoinquieacutetude ou de rejet ideacuteologique

Ces craintes sont-elles fondeacutees Les avanceacutees scientifiques que propose cette approche biotechnologique meacuteritent drsquoecirctre prises en consideacuteration tout particuliegraverement en matiegravere de santeacute Aujourdrsquohui la mondialisation a souligneacute que les santeacutes qursquoelles soient humaine ou animale veacutegeacutetale ou environnementale sont interdeacutependantes et reacuteunies sous le concept One Health une seule santeacute un seul monde

Apregraves avoir situeacute les modifications du geacutenome dans le contexte de la vie sur notre planegravete et les progregraves qursquoelles offrent en matiegravere de santeacute humaine et animale ainsi que les espoirs que ces techniques suscitent nous examinerons dans cette note les innovations qui relegravevent du domaine de la santeacute du veacutegeacutetal et quelles sont les conseacutequences environnementales que posent reacuteellement les plantes biotechnologiques

Cette eacutetude sinsegravere dans la seacuterie de la Fondation pour linnovation politique sur les agritechnologies et les biotechnologies sous la direction scientifique de Madame Catherine Regnault-Roger professeur des universiteacutes eacutemeacuterite agrave lUniversiteacute de Pau et des Pays de lAdour membre de lAcadeacutemie dagriculture de France et membre correspondant de lAcadeacutemie nationale de Pharmacie

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INTRODUCTION

Dans leacutetude Des outils de modification du geacutenome pour la santeacute humaine et animale 1 il a eacuteteacute rappeleacute que la modification du geacutenome est un des moteurs de lrsquoeacutevolution sur terre et que les techniques de modification du geacutenome sont intimement lieacutees agrave lrsquohistoire de lrsquohumaniteacute du passeacute lointain avec les deacutebuts de lrsquoagriculture et la domestication des espegraveces aux reacutecents deacuteveloppements des techniques drsquoeacutedition du geacutenome qui ouvrent drsquoimmenses perspectives en matiegravere de theacuterapies geacuteniques de maicirctrise des maladies vectorielles tropicales transmises par les moustiques ou encore drsquoeacutepizooties 2 ainsi que drsquoameacutelioration du bien-ecirctre animal

Qursquoen est-il de la santeacute du veacutegeacutetal qui est tout comme la santeacute humaine et la santeacute animale un des volets importants de la santeacute consideacutereacutee dans la globaliteacute du concept One Health Et quelles en sont les conseacutequences pour lrsquoenvironnement Voici quelques-unes des questions auxquelles nous allons tenter drsquoapporter des eacuteleacutements drsquoinformation agrave partir des reacutealiteacutes scientifiques

1 Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 20202 Lrsquoeacutepizootie est une eacutepideacutemie qui touche des animaux de la mecircme espegravece ou drsquoespegraveces diffeacuterentes dans une reacutegion donneacutee

DES PLANTES BIOTECH AU SERVICE DE LA SANTEacute

DU VEacuteGEacuteTAL ET DE LrsquoENVIRONNEMENT

Catherine REGNAULT-ROGERProfesseur des universiteacutes eacutemeacuterite de lrsquouniversiteacute de Pau et des Pays de lrsquoAdour (Iprem UMR CNRS 5452 -e2S UPPA)

membre de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France membre correspondant de lrsquoAcadeacutemie nationale de pharmacie membre du comiteacute scientifique du Haut Conseil des biotechnologies

Lrsquoauteur deacuteclare ne pas avoir de conflits drsquointeacuterecircts avec le sujet traiteacute Les opinions exprimeacutees nrsquoengagent pas les instances auxquelles elle appartient Sa deacuteclaration publique drsquointeacuterecircts (DPI) est afficheacutee sur le site du Haut Conseil des biotechnologies(wwwhautconseildesbiotechnologiesfrsiteswwwhautconseildesbiotechnologiesfrfilesfile_fields20190731formulaire-dpi-hcb-2019-regnault-roger-catherine-publipdf)

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I LES PLANTES TRANSGEacuteNIQUES OUTILS DE LA SANTEacute DU VEacuteGEacuteTAL

Crsquoest en 1983 que fut obtenue la premiegravere plante transgeacutenique dans le laboratoire belge de lrsquouniversiteacute de Gand dirigeacute par Marc Van Montagu gracircce aux travaux qursquoil mena avec Joseph Schnell un tabac geacuteneacutetiquement modifieacute (GM) reacutesultant drsquoun transfert de gegravene reacutealiseacute agrave lrsquoaide drsquoune agrobacteacuterie Agrobacterium tumefaciens priveacutee de son gegravene infectieux propageant la galle du collet une maladie des racines du veacutegeacutetal pour ecirctre remplaceacute par un gegravene drsquointeacuterecirct qui confegravere agrave la plante de nouvelles proprieacuteteacutes Ce premier tabac biotechnologique inteacutegrait ainsi un gegravene lui confeacuterant une reacutesistance agrave un antibiotique Ce fut ensuite un tabac reacutesistant agrave des insectes qui fut mis au point gracircce agrave un transfert drsquoun gegravene du bacille de Thuringe (Bacillus thuringiensis) produisant une proteacuteine toxique pour de nombreux insectes Le bacille de Thuringe est une bacteacuterie largement utiliseacutee comme substance active insecticide incorporeacutee dans des formulations de biopesticides (appeleacutees aujourdrsquohui produits de biocontrocircle) depuis plusieurs deacutecennies tant dans lrsquoagriculture conventionnelle que lrsquoagriculture biologique Les plantes modifieacutees avec un gegravene de Bacillus thuringiensis sont appeleacutees laquo Bt raquo (tabac Bt maiumls Bthellip)

Par la suite dans les anneacutees 1990 un plant de tabac et une tomate reacutesistants agrave des virus ont eacuteteacute cultiveacutes en Chine 3 et en 1994 une tomate agrave maturation retardeacutee la tomate Flavr Savr a eacuteteacute commercialiseacutee aux Eacutetats-Unis pendant deux ans Ce fut un eacutechec commercial Produite par la socieacuteteacute Calgene elle se reacuteveacutela deacutecevante tant pour ses qualiteacutes gustatives peu convaincantes que pour des faciliteacutes espeacutereacutees dans son transport qui ne furent pas constateacutees Le rachat de Calgene par la socieacuteteacute Monsanto en 1996 mit fin agrave cette expeacuterience

De nombreux projets de modifications geacuteneacutetiques sur plusieurs espegraveces veacutegeacutetales ont existeacute dans les cartons des laboratoires de recherche dans les anneacutees 1980-1990 4 mais lrsquoessor des plantes biotech va reacuteellement se produire agrave partir de 1996 avec la mise en culture de plantes transgeacuteniques commercialiseacutees pour faciliter le deacutesherbage et mieux reacutesister agrave des insectes ravageurs

3 Voir Zhang Tao et Zhou Shundong laquo Lrsquoutilisation des OGM en Chine enjeux et deacutebats raquo Perspectives chinoises ndeg 76 mars-avril 2003 p 52-60 (wwwperseefrdocperch_1021-9013_2003_num_76_1_2948) Clive James laquo Global Status of Transgenic Crops in 1997 raquo ISAAA Briefs no 5 1997 (httpciteseerxistpsueduviewdocdownloaddoi=10113654311amprep=rep1amptype=pdf)4 Voir ainsi les nombreux dossiers speacuteciaux publieacutes dans les anneacutees 1990 par les revues La Recherche (ndeg 270 par exemple) ou Biofutur (ndeg 90 ou no 172 par exemple)

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Quel nom pour les plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees Les premiegraveres plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees (PGM) ont eacuteteacute obtenues par transgeacutenegravese soumise agrave la reacuteglementation speacutecifique concernant les OGM (en Europe notamment) Aussi cette deacutenomination PGM est-elle maintenant associeacutee aux plantes transgeacuteniquesDepuis le champ des modifications geacuteneacutetiques en laboratoire srsquoest eacutelargi agrave drsquoautres techniques comme la mutagenegravese induite ou les techniques drsquoeacutedition du geacutenome Agrave ce jour les plantes obtenues par ces techniques ne sont pas encore reacuteglementeacutees comme des OGM Une reacuteflexion est cependant conduite dans lrsquoensemble des pays du monde y compris dans lrsquoUnion europeacuteenne sur la reacuteglementation agrave leur appliquer Consideacuterant les OGM comme dangereux drsquoun point de vue socieacutetal les ONG environnementalistes (Greenpeace Confeacutedeacuteration paysanne Les Faucheurs volontaireshellip) appellent les produits obtenus par biotechnologies des laquo OGM cacheacutes raquo ce qui nrsquoa guegravere de fondement scientifique Agrave lrsquoinstar du vocable anglais reacutepandu dans le monde nous preacutefeacuterons deacutenommer toutes les plantes qui reacutesultent de la mise en œuvre du geacutenie geacuteneacutetique crsquoest-agrave-dire des biotechnologiques quelle que soit la technique qui ait eacuteteacute utiliseacutee laquo plantes biotech raquo (plantes GM) On reacuteservera les termes drsquoOGM ou de PGM aux organismes obtenus par transgeacutenegravese et celui drsquoOGE (organismes geacuteneacutetiquement eacutediteacutes en anglais Genetically Engineered Organism ou Genetically Edited Organism GEO) agrave ceux qui le sont par eacutedition du geacutenome

Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 2020

1 Des eacuteveacutenements de transformation pour ameacuteliorer la santeacute du veacutegeacutetal

Ce sont donc avec des caractegraveres agronomiques de lutte contre les fleacuteaux qui affectent les plantes cultiveacutees que se sont deacuteveloppeacutees les premiegraveres plantes biotech insectes et neacutematodes (vers ronds) ravageurs qui attaquent la plante en train de se deacutevelopper agents pathogegravenes qui propagent des maladies ou encore mauvaises herbes qui sont en concurrence avec les cultures pour lrsquoeau et les nutriments du sol dans la parcelle En conseacutequence les premiegraveres plantes transgeacuteniques ont eacuteteacute modifieacutees pour preacuteserver leur santeacute face agrave leurs bioagresseurs 5

Crsquoest en 1995 que les premiegraveres autorisations de plantes GM ont eacuteteacute accordeacutees aux Eacutetats-Unis pour des plantes reacutesistantes agrave des insectes qui leur sont nuisibles un cotonnier (Bollgardreg Cotton portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 de Monsanto) et un maiumls (Knockoutreg Corn portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation Bt 176 de Syngenta tous deux reacutesistants agrave des insectes de la famille des leacutepidoptegraveres ainsi qursquoune pomme de terre (New Leaf Potatoreg portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation Russet Burbank de Monsanto) reacutesistante agrave un coleacuteoptegravere le doryphore pomme de terre eacutegalement autoriseacutee au Canada la mecircme anneacutee 6

5 Terme consacreacute depuis une quinzaine drsquoanneacutees pour deacutesigner tout organisme nuisible agrave la plante6 Voir Anthony M Shelton Jian-Zhou Zhao et Richard T Roush laquo Economic Ecological Food Safety and Social Consequences of the Deployment of Bt Transgenic Plants raquo Annual Review of Entomology vol 47 janvier 2002 p 845-881 (httpwwwdataforestryoregonstateeduorbBiotechClass200420materials9A-BT20CROPSAnnRevEnt47pdf)

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Gracircce aux travaux de lrsquoInternational Service for the Acquisition of Agri-biotech Application (ISAAA) animeacute pendant pregraves de vingt ans par son fondateur Clive James il est possible de suivre lrsquoeacutevolution des surfaces de plantes biotech dans le monde par culture par transformation geacuteneacutetique et par pays 7 Les premiegraveres mises en culture ont concerneacute des plantes toleacuterantes agrave des herbicides (herbicide-toleacuterantes HT) et des plantes reacutesistantes aux insectes (insectes-reacutesistantes IR) Dans le premier cas on introduit dans la plante un gegravene qui induit la synthegravese drsquoune enzyme qui lui permet de deacutetoxifier cet herbicide Si on choisit un herbicide non seacutelectif comme le glyphosate ou le glufosinate seules les plantes posseacutedant lrsquoenzyme qui permet agrave la plante de reacutesister agrave lrsquoherbicide utiliseacute ne sont pas deacutetruites et les autres plantes indeacutesirables dans la parcelle le sont Il srsquoagit de repousses de cultures preacuteceacutedentes drsquoadventices ou de mauvaises herbes comme le gaillet ou le coquelicot qui diminuent les rendements mais aussi des plantes deacuteleacutetegraveres comme lrsquoambroisie ou le datura qui seacutecregravetent des moleacutecules naturelles toxiques pour lrsquohomme et les animaux Les plantes biotech tolegraverent lrsquoherbicide qui se reacutevegravele fatal pour les autres plantes Dans le second cas les plantes GM contiennent des eacuteveacutenements de transformation permettant agrave la plante de seacutecreacuteter dans ses tissus des proteacuteines toxiques pour des insectes qui se nourrissent de la plante Ces insectes sont deacutecimeacutes par la plante ce qui lui permet de mieux reacutesister agrave leurs ravages

Premiegraveres constructions geacuteneacutetiques drsquoun eacuteveacutenement de transformation

Source Groupement national interprofessionnel des semences et plants (Gnis) wwwgnisfr Pour notre exemple les gegravenes drsquointeacuterecircts sont les gegravenes cry1Ab et bar le gegravene marqueur est bla auxquels srsquoajoutent le gegravene promoteur (PEPC et speacutecifique du pollen 8) et un gegravene terminateur

7 Voir laquo ISAAA Briefs raquo (wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs)8 Promoteur phosphoeacutenolpyruvate-carboxylase et promoteur speacutecifique du pollen voir Anna Dutton Heiri Klein Joumlrg Romeis et Franz Bigler laquo Uptake of Bt-toxin by herbivores feeding on transgenic maize and consequences for the predator Chrysoperla carnea raquo Ecological Entomology vol 27 ndeg 4 aoucirct 2002 p 441447 (httpsonlinelibrarywileycomdoiepdf101046j1365-2311200200436x)

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Qursquoest-ce que le maiumls Bt 176 Knockoutreg Corn Une plante biotech peut ecirctre deacutesigneacutee par son nom commercial qui deacutepend de la socieacuteteacute qui la distribue mais aussi par le nom de son eacuteveacutenement de transformation (trait en anglais) qui est lrsquoeacuteleacutement geacuteneacutetique qui a eacuteteacute introduit dans le geacutenome de la planteLe maiumls Knockoutreg Corn commercialiseacute par Syngenta (autres noms commerciaux NaturGard KnockOuttrade Maximizertrade) est un maiumls qui contient lrsquoeacuteveacutenement de transformation Bt 176 (ou 176) Celui-ci est composeacute de trois gegravenes cry1Ab bar et bla qui proviennent de trois bacteacuteries diffeacuterentes Bacillus thuringiensis subsp Kurstaki Streptomyces hygroscopicus et Escherichia coli Inteacutegreacutes au geacutenome de la plante ces gegravenes produisent respectivement ndash une toxine cry1Ab qui deacutetruit lrsquoappareil digestif drsquoinsectes leacutepidoptegraveres (pyrale du maiumls et seacutesamie) Les insectes qui consomment ce maiumls modifieacute sont donc tueacutes et par conseacutequent la reacutesistance de la plante agrave ces insectes ravageurs est augmenteacutee ndash une enzyme PAT (phosphinothricine N-aceacutetyltransfeacuterase) qui permet agrave la plante de survivre quand on eacutepand des herbicides non seacutelectifs agrave base de glufosinate crsquoest-agrave-dire que dans le champ toutes les plantes sont deacutetruites agrave lrsquoexception de celles posseacutedant ce gegravene qui induit la synthegravese drsquoune enzyme inhibant lrsquoactiviteacute de lrsquoherbicide ndash une enzyme qui deacutetoxifie des antibiotiques de la famille des szlig-lactames comme lrsquoampicilline Ce caractegravere a eacuteteacute introduit afin de faciliter la phase de tri Tregraves deacutecrieacutee pour des raisons de risque sanitaire lrsquointroduction de gegravenes reacutesistants agrave des antibiotiques sera abandonneacutee dans les constructions ulteacuterieures drsquoOGMPour srsquoexprimer ces gegravenes ont besoin drsquoun gegravene promoteur qui leur est associeacute dans la construction geacuteneacutetique

Lrsquoeacuteveacutenement de transformation 176 confegravere ainsi agrave la varieacuteteacute de maiumls qui lrsquointegravegre une double proprieacuteteacute une reacutesistance agrave des insectes ravageurs et une toleacuterance agrave un herbicide (HTIR) Lrsquoagriculteur nrsquoa plus besoin de traiter avec des insecticides pour la proteacuteger des attaques de la pyrale et de la seacutesamie et il peut deacutesherber son champ de maiumls avec un herbicide agrave base de glufosinate Comme celui-ci est un herbicide non seacutelectif (encore appeleacute total ou universel) il est possible de se deacutebarrasser des mauvaises herbes de la parcelle avec une pulveacuterisation bien positionneacuteeLrsquoeacuteveacutenement de transformation 176 (code SYN-EV176-9) a reccedilu des autorisations pour un usage dans lrsquoalimentation humaine avant et apregraves transformation agro-alimentaire dans lrsquoUnion europeacuteenne et 13 pays (Argentine Australie Canada Chine Japon Nouvelle-Zeacutelande Philippines Afrique du Sud Coreacutee du Sud Suisse Taiwan Eacutetats-Unis et Zambie) et pour lrsquoalimentation animale dans lrsquoUnion europeacuteenne et 9 pays (Argentine Canada Chine Japon Philippines Afrique du Sud Coreacutee du Sud Suisse Eacutetats-Unis) LrsquoUnion europeacuteenne qui avait accordeacute son autorisation en 1997 pour une dureacutee de dix ans ne lrsquoa pas renouveleacutee en 2007 Cet eacuteveacutenement de transformation est eacutegalement autoriseacute pour la culture en Argentine au Canada au Japon et aux Eacutetats-Unis

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Pour conclure sur lrsquoeacuteveacutenement de transformation du maiumls Bt 176 des travaux de recherche ont deacutemontreacute que son controcircle des leacutepidoptegraveres pyrale et seacutesamie eacutetait imparfait et srsquoaccompagnait par conseacutequent de deacutegacircts significatifs sur la culture En effet en raison drsquoun gegravene promoteur mal choisi la proteacuteine Cry1Ab ne srsquoexprimait que dans les tiges et le pollen au contraire drsquoun autre eacuteveacutenement de transformation concurrent qui allait ecirctre mis sur le marcheacute peu apregraves et le supplanter le MON 810 de Monsanto qui srsquoexprime aussi dans les eacutepis (voir page 24 pour une illustration avec du maiumls Bt MON 810) Voir Laurent Folcher et al laquo Study of effects of Bt maize (Zea mays) events on Lepidoptera Ostrinia nubilalis Sesamia nonagrioides in Southwestern France raquo Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences 71(2 Pt A) janvier 2006 p 227-231

Quatre cultures majeures sont concerneacutees par les transformations biotechnologiques le cotonnier le soja le maiumls et le canola 9 (ou colza GM cultiveacute au Canada) Les cultures chinoises de tabac ou de tomates geacuteneacutetiquement modifieacutees du deacutebut des anneacutees 1990 ne sont plus significatives face agrave cet essor Drsquoautres cultures nettement moins importantes vont suivre le riz la luzerne toleacuterante au glyphosate (Roundup Readyreg) la papaye et la courge sont cultiveacutes aux Eacutetats-Unis eacutegalement la pomme de terre ou la betterave agrave sucre ou encore lrsquoananas au Costa Rica et des fleurs ornementales en Colombie Des succegraves sur de petites cultures localiseacutees ont eacuteteacute remarqueacutes ces derniegraveres anneacutees par exemple agrave Hawaii avec la plantation de papayers reacutesistants agrave une maladie causeacutee par un virus le Papaya ringspot virus (PRSV) Des espoirs sont placeacutes dans le deacuteveloppement de pruniers geacuteneacutetiquement modifieacutes pour lutter contre la sharka la maladie virale la plus deacutevastatrice du genre Prunus causeacutee par le Plum pox virus (PPV) Elle a eacuteteacute identifieacutee agrave lrsquoorigine dans les Balkans et a fortement essaimeacute notamment en Ameacuterique du Nord On remarque eacutegalement la large adoption de lrsquoaubergine Brinjal Bt (IR) par les agriculteurs du Bangladesh Ils eacutetaient vingt en 2014 et plus de vingt-sept mille en 2017 totalisant une superficie de 2 400 hectares (il srsquoagit de tregraves petites exploitations) sur un total de 50 000 hectares drsquoaubergines cultiveacutees

La transformation dominante pour les quatre grandes cultures est la toleacuterance agrave un herbicide qui surpasse encore la reacutesistance aux insectes ou aux virus Parallegravelement se deacuteveloppe lrsquoempilage de caractegraveres crsquoest-agrave-dire le fait que dans une mecircme plante il puisse y avoir plusieurs gegravenes de transformation Ainsi si la surface consacreacutee agrave des plantes biotech toleacuterantes agrave un ou des herbicides a culmineacute avec 100 millions drsquohectares en 2015 (et autour de 20 millions drsquohectares pour les plantes biotech reacutesistantes agrave des insectes et agrave des virus)

9 Le canola est produit au Canada en cultures de printemps ou drsquoautomne il srsquoagit drsquoun colza geacuteneacutetiquement modifieacute pour obtenir moins drsquoacide eacuterucique et moins drsquoacides gras (AG) satureacutes et plus drsquoAG mono-insatureacute (acide oleacuteique) Voir Canola Council of Canada laquo Le canola les mythes deacutemystifieacutes raquo canolacouncilorg (httpsfrcanolacouncilorghuile-et-tourteauhuile-de-canolale-canola-les-mythes-deacutemystifieacutesmyth1)

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en 2017 ce ne sont plus que 887 millions drsquohectares qui sont consacreacutes agrave la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) et 233 millions drsquohectares agrave la reacutesistance agrave des insectes (IR) et agrave des virus En revanche on observe un essor marqueacute des cultures de plantes contenant plusieurs eacuteleacutements de transformation avec une progression de plus de 50 millions drsquohectares en dix ans (20 millions drsquohectares en 2007 et 777 millions drsquohectares de cultures en 2017) Ces plantes sont toleacuterantes agrave des herbicides et reacutesistantes agrave des insectes et des virus (IR-HT) ce sont des plantes polyvalentes qui peuvent se deacutefendre contre plusieurs bioagresseurs

2 Le deacuteveloppement de la culture des plantes biotech une eacutepopeacutee sur vingt ans

Avant de passer au stade de la commercialisation des plantes GM de nombreuses expeacuterimentations en champ ont eacuteteacute conduites pendant dix ans Un tiers des essais concernait le maiumls un cinquiegraveme le canola la tomate et la pomme de terre faisant jeu eacutegal avec 11 puis agrave moins de 10 le soja (9 ) le cotonnier (7 ) et le tabac (5 ) Entre 1986 et 1997 ce ne sont pas moins de 25 000 essais (15 000 avant 1995 10 000 entre 1995 et 1997) concernant 60 mises en culture 10 caractegraveres de transformations qui ont eacuteteacute conduits dans 45 pays par des socieacuteteacutes qui ont deacuteposeacute des dossiers de demandes drsquoautorisation de commercialisation (importation et mise en culture) dans plusieurs pays

Le dialogue est alors de mise entre les autoriteacutes en charge de la reacuteglementation et les eacutequipes drsquoexpeacuterimentateurs Les reacutesultats sont communiqueacutes agrave la communauteacute scientifique et au grand public pour en deacutebattre 10 Lrsquoimportant selon Clive James 11 est alors de contribuer agrave faire comprendre ce que sont les cultures transgeacuteniques

Apregraves cette phase drsquoessais crsquoest en 1996 que commencegraverent reacuteellement la mise en culture et la commercialisation des plantes biotech dont lrsquoessor se mesure par lrsquoexpansion des surfaces cultiveacutees

Ces derniegraveres anneacutees on note une diversification des caractegraveres Deux geacuteneacuterations de pomme de terre Innatereg dont les modifications ralentissent le brunissement ou protegravegent contre le mildiou ont eacuteteacute approuveacutees aux Eacutetats-Unis et au Canada en 2016 et 2017 de mecircme que les pommes Articreg mises au point pour limiter le brunissement Le soja Plenishtrade contient plus drsquoacide gras insatureacute (acide oleacuteique) et moins drsquoacides gras satureacutes que le soja conventionnel ce qui ameacuteliore le profil nutritionnel de lrsquohuile qui en est

10 Voir agrave ce sujet Marcel Kuntz LrsquoAffaire Seacuteralini Lrsquoimpasse drsquoune science militante Fondation pour lrsquoinnovation politique juin 2019 (wwwfondapolorgetudelaffaire-seralini-limpasse-dune-science-militante)11 Voir Clive James art cit

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extraite Depuis 2013 un caractegravere de toleacuterance agrave la seacutecheresse est inteacutegreacute dans les empilements de maiumls et reacutepond agrave une forte demande notamment en Afrique puisque la superficie a augmenteacute pour passer de 50 000 hectares en 2013 agrave 12 million en 2016 et agrave 14 million en 2017

Eacutevolution des surfaces biotech cultiveacutees entre 1996 et 2017En 1996 premiegravere anneacutee de commercialisation des plantes biotech les espegraveces cultiveacutees eacutetaient le tabac (35 soit 1 million drsquohectares) le cotonnier (27 soit 800 000 hectares) le soja (18 soit 500 000 hectares) le maiumls (10 ) le canola (5 ) la tomate (4 ) et la pomme de terre (moins de 1 ) Les eacuteveacutenements de transformations concernaient la reacutesistance aux virus (40 ) et la reacutesistance aux insectes (37 ) ainsi que la toleacuterance agrave des herbicides (23 )

En 1997 les surfaces cultiveacutees se sont consideacuterablement multiplieacutees (11 millions drsquohectares) Les plantes toleacuterantes agrave un herbicide repreacutesentaient 63 des surfaces cultiveacutees celles reacutesistantes aux insectes 30 et celles reacutesistantes aux virus 7 Le soja le maiumls le cotonnier et le colza (canola) repreacutesentent 86 des cultures GM et 75 des superficies se situent sur le continent nord-ameacutericain Agrave la fin de lrsquoanneacutee 1997 srsquoest mis en place le scheacutema que lrsquoon connaicirct maintenant de quatre cultures dominantes (soja maiumls cotonnier colzacanola) et une hieacuterarchie dans les eacuteleacutements de transformation qui est encore respecteacutee aujourdrsquohui la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) surclasse la reacutesistance aux insectes (IR)

Dix ans plus tard en 2007 ce sont 1143 millions drsquohectares qui sont cultiveacutes en plantes transgeacuteniques et en 2018 les plantes GM occupent une superficie de 1917 millions drsquohectares Les superficies des terres cultiveacutees en soja biotech par rapport au soja conventionnel sont devenues majoritaires (64 en 2007 79 en 2017) pour le coton eacutegalement (473 en 2007 771 en 2017) Les superficies de maiumls biotech ont augmenteacute elles aussi passant drsquoun pourcentage de 24 de la surface totale mondiale de cette culture agrave 32 en 2017 Pour le colza (canola) lrsquoeacutevolution se situe de 20 des terres cultiveacutees en canola en 2007 agrave 30 en 2017 Les plantes IR repreacutesentent 13 des surfaces cultiveacutees 47 pour les plantes HT mais 40 des surfaces sont cultiveacutees avec des varieacuteteacutes polyvalentes (HT-IR) capables de reacutesister aux insectes ravageurs et drsquoecirctre en mecircme temps deacutesherbeacutees plus facilement (empilage de gegravenes)

Agrave cocircteacute de ces quatre cultures majeures apparaissent sur le marcheacute de nouvelles espegraveces de plantes biotech cultiveacutees sur de petites eacutechelles la canne agrave sucre lrsquoalfalfa (luzerne) la papaye la pomme de terre la betterave agrave sucre lrsquoaubergine et la courge

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Au deacutebut la commercialisation des plantes transgeacuteniques a eacuteteacute reacutealiseacutee par une majoriteacute des grandes socieacuteteacutes priveacutees (Monsanto AgrEvo Florigene Calgene SEITA Zenecahellip) mais aussi par des universiteacutes qui valorisaient les travaux de recherche de leurs laboratoires (Cornell University ou Universiteacute du Saskatchewan par exemple 12) Puis au fil des anneacutees des concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes du secteur des semences et de lrsquoagrochimie se sont opeacutereacutees faccedilonnant la structuration actuelle avec trois groupes majeurs ancreacutes sur trois reacutegions diffeacuterentes Corteva Agriscience (2019) aux Eacutetats-Unis (siegravege social au Delaware) ChemChina et sa filiale Syngenta (2017) en Chine (siegravege social agrave Peacutekin) et Bayer CropScience (2018) ayant absorbeacute Monsanto en Europe (siegravege social en Allemagne) Ces consortiums ont les moyens de faire face agrave des reacuteglementations de plus en plus exigeantes tout particuliegraverement agrave celles de lrsquoUnion europeacuteenne 13 reacuteclamant des dossiers de demandes drsquohomologation et de suivi postcommercialisation tregraves oneacutereux agrave constituer (plus de 100 millions drsquoeuros par dossier 14)

12 Voir Clive James et Anatole F Krattiger laquo Global Review of the Field Testing and Commercialization of Transgenic Plants 1986 to 1995 The First Decade of Crop Biotechnology raquo ISAAA Briefs ndeg 1 1996(wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs01downloadisaaa-brief-01-1996pdf)13Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour linnovation politique janvier 202014 Communication personnelle drsquoAlain Toppan directeur geacuteneacuteral du groupe Biogemma (2017-2018) ancien chef deacuteveloppement OGM Europe du groupe Limagrain puis du groupe Vilmorin (2006-2017)

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Source adapteacute reacuteviseacute et actualiseacute agrave partir drsquoun scheacutema initialement proposeacute par Bernard Ambolet laquo La chimie organique au service de lrsquoagriculture raquo in Catherine Regnault-Roger et Andreacute Fougeroux Santeacute du veacutegeacutetal 100 ans deacutejagrave Regards sur la phytopharmacie Presses des Mines 2018 p 86

Concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes pour former les trois grands groupes leaders du secteur agricole (agrochimie amp biotechnologies)

Corteva Agriscience

2019

DowDuPont 2017

Dow Elanco 1989

Dupont de Nemours

Dow AgroSciences

2007

Elanco (Eli Lilly amp Co)

Dow Chemical Company

Dow AgroSciences

1997Rohm

and Haas

Syngenta 2000 CHEMCHINA

Novartis 1996

Ciba Geigy 1970 Sandoz Zeneca Astra

ICI Imperial Chemical

IndustriesStaufferGeigy Ciba

Astra Zeneca 1999

CHEMCHINA Syngenta

(filiale) 2017

Bayer CropScience

2003Monsanto

Aventis CropScience

1999Bayer

Fisons Rhocircne Poulenc AgrochimieSchering Roussel

Uclaf Hoechst

Bayer CropScience

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II LES PROMESSES DES NOUVELLES BIOTECHNOLOGIES (NBT) POUR LA SANTEacute VEacuteGEacuteTALE

Les derniegraveres techniques drsquoeacutedition du geacutenome sont plus preacutecises plus rapides et moins oneacutereuses que la transgeacutenegravese ou la mutageacutenegravese aleacuteatoire et ont eacuteteacute de ce fait tregraves vite inteacutegreacutees dans la boicircte agrave outils des seacutelectionneurs de semences pour optimiser lrsquoameacutelioration varieacutetale des plantes cultiveacutees crsquoest drsquoailleurs pourquoi elles sont appeleacutees communeacutement laquo New Plant Breeding Techniques raquo ou NPBT (nouvelles techniques de seacutelection veacutegeacutetale)

Elles sont utiliseacutees pour provoquer une modification de lrsquoADN geacutenomique en creacuteant des mutations cibleacutees par substitution drsquoun nucleacuteotide 15 par un autre par une deacuteleacutetion ou insertion de nucleacuteotides ou encore en induisant des coupures de lrsquoADN pour y inseacuterer un nouveau fragment Avec certaines de ces nouvelles techniques cette coupure est si preacutecise qursquoon parle de laquo ciseaux moleacuteculaires raquo Ces modifications sont tregraves cibleacutees et la notion de reacuteeacutecriture du geacutenome ou drsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) srsquoest imposeacutee En effet il ne srsquoagit pas de provoquer un grand bouleversement de lrsquoADN par lrsquoaction agrave lrsquoaveugle drsquoun rayonnement physique et drsquoun agent chimique mutagegravene comme cela se produit dans une mutation aleacuteatoire ou encore de proceacuteder agrave lrsquointroduction au hasard drsquoun nouvel ADN dans une cellule agrave lrsquoaide de diverses techniques de peacuteneacutetration comme cela se fait dans une transgeacutenegravese Agrave ces modifications aleacuteatoires succegravede une deuxiegraveme phase de tri entre plusieurs milliers de cellules obtenues afin de seacutelectionner celles qui portent la transformation du geacutenome rechercheacutee En proceacutedant par eacutedition geacutenomique les effets hors cible 16 se sont consideacuterablement reacuteduits et ont par conseacutequent diminueacute la phase de tri ce qui eacuteconomise du temps et de lrsquoargent De plus en utilisant certaines techniques drsquoeacutedition du geacutenome il est impossible de distinguer si lrsquoorganisme que lrsquoon examine provient drsquoune manipulation geacuteneacutetique en laboratoire ou reacutesulte drsquoune mutation spontaneacutee intervenue dans la nature Avec de tels outils de preacutecision les eacutetapes drsquoune seacutelection veacutegeacutetale classique pour lrsquoameacutelioration varieacutetale se sont consideacuterablement alleacutegeacutees et les recherches dans le domaine du veacutegeacutetal se deacuteveloppent intenseacutement

15 Le nucleacuteotide est lrsquouniteacute de base des acides nucleacuteiques (ADN et ARN) constitueacutee drsquoune base azoteacutee drsquoun pentose et de groupes phosphates16 Transformation qui se situe agrave un autre endroit du geacutenome que celui viseacute

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Une revue reacutecente de la litteacuterature scientifique recense les publications sur le sujet des NPBT entre janvier 1996 et fin mai 2018 17 Sur 1 328 eacutetudes consacreacutees aux applications de lrsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) dans le domaine des plantes agricoles et modegraveles la technique CRISPR deacutecouverte en 2012 a le plus mobiliseacute les chercheurs 1 032 articles lui sont consacreacutes Lrsquoeacutedition de base (base editing) la tregraves reacutecente technique drsquoeacutedition du geacutenome qui est mentionneacutee pour la premiegravere fois en novembre 2017 a deacutejagrave susciteacute 42 articles en six mois

Publications de recherche consacreacutees aux diffeacuterentes NPBT par techniques entre janvier 1996 et fin mai 2018

CRISPR Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats

TALEN Transcription activator-like effector nuclease

ZFN Zinc Finger Nuclease Technology

ODM-MN Oligonucleotide Directed Mutagenesis- New Breeding Techniques Meganuclease

BE Base Editing

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

17 Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

CRISPR 79

TALEN 9

ODM- MN 4 ZFN

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Ces publications ont concerneacute vingt-huit espegraveces de plantes cultiveacutees On remarque lrsquoimportance du riz ce qui ne surprend pas quand on sait que le continent asiatique a piloteacute agrave lui seul plus de 50 de ces publications de recherche 18 La deuxiegraveme plante la plus eacutetudieacutee est la plante modegravele Arabidopsis taliana lrsquoArabette des dames Les organismes modegraveles sont eacutetudieacutes par toute la communauteacute scientifique internationale et donnent des points de repegraveres en matiegravere drsquoavanceacutees scientifiques

Sur lrsquoensemble des projets de recherche 99 portaient sur des applications commerciales ou industrielles directes pour ameacuteliorer (par ordre deacutecroissant)

ndash des caractegraveres agronomiques (itineacuteraires techniques croissance rendement) 38

ndash la qualiteacute alimentaire (nutrition humaine et animale) 28

ndash la toleacuterance aux stress biotiques (insectes ravageurs maladies virus etc) 16

ndash la toleacuterance aux stress abiotiques (seacutecheresse carence en azote rayonnements UV etc) 5

ndash la toleacuterance agrave des herbicides 8

ndash la valorisation industrielle 5

Les techniques de transformation sont tregraves majoritairement des modifications mineures de type SDN1 point de mutation ou eacutedition de base (92 ) Pour les modifications du geacutenome plus conseacutequentes 3 sont classeacutees en SDN2 et 5 en SDN3 19

18 Voir agrave ce sujet la troisiegraveme note de cette seacuterie Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 202019 Pour une deacutefinition des SDN (site directed nuclease) voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit Pour rappel SDN1 inactivation drsquoun gegravene par coupure cibleacutee et reacuteparation deacutefectueuse (deacuteleacutetion ou insertion de quelques nucleacuteotides) SDN2 modification cibleacutee de quelques nucleacuteotides dans un gegravene donneacute SDN3 insertion cibleacutee drsquoun ADN eacutetranger agrave un site donneacute

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Espegraveces veacutegeacutetales eacutetudieacutees par NPBT (entre janvier 1996 et fin mai 2018) par importance deacutecroissante du nombre de publications de recherche deacutedieacutees

Riz

Arabidopsis

Tomate Bleacute

MoussesTabac

MaiumlsAlgues

Soja

Pomme de terre

465

77107

5323

218

6384

4921

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al art cit

Les recherches se sont deacuterouleacutees dans 68 pays et deux drsquoentre eux sont particuliegraverement actifs la Chine (599 publications soit 40 ) et les Eacutetats-Unis (487 publications soit 33 ) Parmi les laboratoires et socieacuteteacutes tregraves en pointe sur ces recherches on note un fort investissement des organismes chinois (Acadeacutemie des sciences de Chine et les acadeacutemies drsquoagriculture de diverses provinces ainsi que des universiteacutes chinoises) non seulement pour les eacutetudes sur le riz pour lesquelles ils deacuteploient des activiteacutes intenses mais aussi sur le colza le cotonnier la tomate et le bleacute La Chine est leader pour les applications agricoles

De nombreuses universiteacutes ameacutericaines (Californie Minnesota Florida Kansas State Penn State) quelques universiteacutes au Japon (Tamagawa Tsukuba Tosushima) et en Europe (universiteacute de Kiel en Allemagne universiteacute Paris-Saclay et de Montpellier en France) ou des centres de recherche bien connus comme lrsquoInstitut des sciences Weizmann en Israeumll ou lrsquoInstitut Max-Planck en Allemagne ou lrsquoInstituto de Agricultura Sostenible du Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas (CIC) en Espagne ainsi que des socieacuteteacutes du secteur priveacute (DuPont-Pioneer Syngenta seeds Cellectis Plant Sciences Calyxt Dow AgroScience) sont tregraves engageacutes dans ces recherches

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III OGM ET OGE VEacuteGEacuteTAUX OUTILS POUR ONE HEALTH UN MONDE UNE SEULE SANTEacute

Comme nous lrsquoavons vu dans la premiegravere note de cette seacuterie 20 en preacuteservant la santeacute des humains et des animaux nous preacuteservons la santeacute du monde car dans le cadre du concept One Health il nrsquoy a qursquoun seul monde et une seule santeacute La santeacute du veacutegeacutetal srsquoinscrit pleinement dans ce concept et les OGM et OGE illustrent parfaitement qursquoen ameacuteliorant la santeacute du veacutegeacutetal avec les biotechnologies veacutegeacutetales on a la possibiliteacute drsquoameacuteliorer la santeacute de tous

1 Un cas drsquoeacutecole le maiumls Bt MON 810 et le risque mycotoxines

Le maiumls Bt MON 810 la seule plante transgeacutenique cultiveacutee dans lrsquoUnion europeacuteenne (essentiellement aujourdrsquohui en Espagne et un peu au Portugal) est un cas drsquoeacutecole Ce maiumls est geacuteneacutetiquement modifieacute par incorporation drsquoun gegravene qui permet aux cellules de la plante de syntheacutetiser une proteacuteine agrave caractegravere insecticide Celle-ci perturbe le fonctionnement digestif de deux ravageurs majeurs de cette culture la pyrale du maiumls (Ostrinia nubilalis) et la seacutesamie (Sesamia nonagrioides) Les varieacuteteacutes de maiumls MON 810 les controcirclent efficacement en diminuant les populations de ces insectes de plus de 90 dans les parcelles cultiveacutees 21 Outre la limitation des deacutegacircts des insectes sur les eacutepis et les tiges de maiumls ce maiumls transgeacutenique deacuteveloppe un effet beacuteneacutefique dans les reacutegions ougrave seacutevissent des fusarioses maladies affectant la santeacute du maiumls

Agrave un stade avanceacute les eacutepis de maiumls se couvrent de moisissures symptocircme de lrsquoinstallation des champignons pathogegravenes des Fusarium agents de cette maladie Les fusarioses srsquoaccompagnent dans des conditions environnementales favorables pour leur deacuteveloppement de production de mycotoxines (toxines produites par des champignons) extrecircmement dangereuses et deacuteleacutetegraveres qui contaminent les reacutecoltes

Selon la nature des mycotoxines produites diffeacuterentes pathologies peuvent survenir chez lrsquohomme ou chez lrsquoanimal atteintes reacutenales du foie du tube digestif du systegraveme immunitaire et de lrsquoappareil reproducteur Certaines mycotoxines sont canceacuterogegravenes drsquoautres sont des perturbateurs endocriniens Des maladies seacutevegraveres ont eacuteteacute constateacutees chez les humains agrave la suite de consommation de farines contamineacutees Dans notre meacutemoire historique

20 Voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit21 Laurent Folcher et al laquo Lower mycotoxin levels in Bt maize grain raquo Agronomy for Sustainable Development vol 30 ndeg 4 deacutecembre 2010 p 711-719(httpslinkspringercomcontentpdf1010512Fagro2F2010005pdf)

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figure encore au Moyen Acircge le mal des Ardents ou feu de saint Antoine qui provoquait des hallucinations et des troubles circulatoires pouvant aller jusqursquoau deacutecegraves ou encore dans les anneacutees 1950 la consommation de pain agrave Pont-Saint-Esprit qui se soldera par la mort de dix personnes et une cinquantaine drsquointernements psychiatriques

Eacutepis de maiumls drsquoune parcelle expeacuterimentale cultiveacutee avec des maiumls Bt et conventionnels

A B

(A) lrsquoeacutepi de maiumls conventionnel est fusarieacute apregraves avoir eacuteteacute attaqueacute par les insectes ravageurs

(B) lrsquoeacutepi de maiumls Bt MON 810 est sain et indemne

Source Catherine Regnault-Roger photos prises en Espagne en 2010

Lrsquoalimentation animale nrsquoest pas en reste Des chevaux ont ainsi eacuteteacute intoxiqueacutes par des fourrages ou des litiegraveres contamineacutes par ces mycotoxines et les eacuteleveurs de cochons connaissent bien les troubles gastro-intestinaux et de la croissance qursquooccasionnent agrave leurs animaux des lots de ceacutereacuteales contamineacutees En 1960 des eacutelevages de dindons britanniques ont eacuteteacute deacutecimeacutes par des arachides importeacutees du Seacuteneacutegal et contamineacutees par des aflatoxines seacutecreacuteteacutees par un champignon srsquoeacutepanouissant en milieu tropical lrsquoAspergillus 22 La prise de conscience du risque mycotoxines a conduit les autoriteacutes sanitaires europeacuteennes agrave eacutetablir une reacuteglementation en 2007 fixant des seuils agrave ne pas deacutepasser

22 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Comment preacutevenir le risque de mycotoxines dans la production agricole raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 322 octobre-deacutecembre 2017 p 45-48(wwwpseudo-sciencesorgComment-prevenir-le-risque-de-mycotoxines-dans-la-production-agricole)

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Des travaux de recherche ont montreacute que la transformation geacuteneacutetique dont beacuteneacuteficie le maiumls Bt MON 810 diminue non seulement le nombre des insectes ravageurs qui sont deacutecimeacutes par la toxine Bt apregraves consommation des tiges ou eacutepis mais aussi les teneurs en mycotoxines dans les reacutecoltes 23 En effet la diminution des insectes phytophages conduit agrave la reacuteduction du nombre de blessures qursquoils infligent agrave la plante en se nourrissant et par lesquelles srsquoinstallent les champignons pathogegravenes agents des fusarioses et producteurs de mycotoxines

La culture du maiumls MON 810 en diminuant lrsquoincidence de fusarioses et le risque mycotoxines bonifie la qualiteacute sanitaire des reacutecoltes ce qui nrsquoest pas sans conseacutequence sur la santeacute animale qursquoelle preacuteserve Une eacutetude italienne a deacutemontreacute que des porcelets nourris avec du maiumls contamineacute par des mycotoxines avaient une perte de poids significative par rapport agrave ceux alimenteacutes avec du maiumls transgeacutenique Bt MON 810 24

2 Faire face au reacutechauffement climatique

Le risque mycotoxines est un risque eacutemergent en Europe aggraveacute par le reacutechauffement climatique En effet aux champignons toxinogegravenes classiques du genre Fusarium srsquoajoute agrave la faveur drsquoeacuteteacutes tregraves chauds lrsquoinstallation de champignons qui prolifegraverent normalement dans les pays tropicaux comme les dangereux Aspergillus (mentionneacutes preacuteceacutedemment agrave propos drsquoarachides) seacutecreacutetant des aflatoxines Ainsi au cours de ces derniegraveres anneacutees plusieurs contaminations par des mycotoxines de produits commercialiseacutes ont eacuteteacute constateacutees ce qui aurait pu avoir des conseacutequences dramatiques sans la vigilance des services de controcircle sanitaire

En 2013 du lait importeacute drsquoEurope de lrsquoEst a eacuteteacute refuseacute en France en raison de fortes teneurs en mycotoxines les vaches avaient consommeacute des fourrages contamineacutes par des moisissures En mai 2014 ce sont des galettes de maiumls bio Auchan et du son de bleacute Bio-Village de la marque Repegravere (Leclerc) qui sont retireacutes en hacircte des rayons des supermarcheacutes en raison de teneurs drsquoune mycotoxine (le DON ou deacuteoxynivaleacutenol) au-delagrave des seuils reacuteglementaires En juin 2014 le journal italien Il Fatto Quotidiano a rapporteacute le scandale de la commercialisation de meules drsquoun fromage italien tregraves appreacutecieacute le parmesan contamineacute aux aflatoxines scandale car il semblerait que les fromagers aient

23 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos laquo Lrsquointeacuterecirct des plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees pour la production agricole le cas du maiumls Bt raquo in Agnegraves Ricroch Yves Datteacutee et Marc Fellous (dir) Biotechnologies veacutegeacutetales Environnement alimentation santeacute Vuibert 2011 p 200-21124 Voir Filippo Rossi Mauro Morlacchini Giorgio Fusconi Amedeo Pietri et Gianfranco Piva laquo Effects of insertion of Bt gene in corn and different fumonisin content on growth performance of weaned piglets raquo Italian Journal of Animal Science vol 10 ndeg 2 2011 p 95-100(wwwtandfonlinecomdoipdf104081ijas2011e19needAccess=true)

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neacutegligeacute la contamination du lait qui servait agrave faire le fromage (des arrestations ont eacuteteacute opeacutereacutees) Cette contamination reacutesultait des eacuteteacutes caniculaires de 2012 et 2013 au cours duquel les vaches avaient eacuteteacute nourries avec du maiumls grain ou de lrsquoensilage contenant des champignons Aspergillus Les autoriteacutes des diffeacuterents pays europeacuteens ont pu ainsi constater agrave cette occasion que lors de conditions climatiques favorables ces Aspergillus qui seacutevissent de maniegravere endeacutemique en Afrique contaminant les reacutecoltes de ceacutereacuteales mal conserveacutees pouvaient prolifeacuterer sur le maiumls dans le sud ou lrsquoest de lrsquoEurope Cet exemple deacutemontre qursquoen preacuteservant la santeacute du veacutegeacutetal en le proteacutegeant de ses bioagresseurs on diminue les risques pour la santeacute animale et la santeacute humaine Le maiumls MON 810 se reacutevegravele ecirctre un outil efficace pour la santeacute dans son concept One Health Dans ces conditions il a sembleacute surprenant du point de vue scientifique et de la santeacute publique que la France interdise en 2014 par la loi 2014-567 la culture des maiumls geacuteneacutetiquement modifieacutes sur son sol 25

IV AMEacuteLIORATION DE LA SANTEacute ENVIRONNEMENTALE

1 Ameacutelioration des itineacuteraires techniques phytosanitaires

Une des conseacutequences logiques de lrsquoameacutelioration geacuteneacutetique des veacutegeacutetaux cultiveacutes visant agrave leur confeacuterer une meilleure aptitude agrave limiter les effets de leurs bioagresseurs est une adaptation dans lrsquoutilisation des produits de traitement que sont les insecticides les fongicides et les herbicides pour la conduite des cultures et diminuer les traitements de confort crsquoest-agrave-dire lrsquoadministration agrave titre preacuteventif

La preacutevention dans la conduite des cultures est en effet une speacuteculation sur un futur qui ne se produit pas toujours dans certains cas on gagne en empecircchant une infestation de prendre de lrsquoampleur dans drsquoautres on traite pour rien car la meacuteteacuteorologie a changeacute ou bien les conditions drsquoinstallation du parasite ne sont plus reacuteunies Crsquoest lagrave ougrave se situe le savoir-faire drsquoun agriculteur avec les technologies qursquoil a agrave sa disposition savoir traiter au bon moment au bon endroit et agrave la bonne dose

Avec les plantes biotech les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont donc modifieacutes Pour reprendre notre exemple une culture de maiumls

25 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Interdiction du maiumls Bt MON 810 en France un vrai risque pour la seacutecuriteacute alimentaire raquo La Revue de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France ndeg 5 janvier 2015 p 19-21 (numeacutero teacuteleacutechargeable sur wwwacademie-agriculturefrpublicationsrevue-aafpage=1)

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Bt MON 810 dispense drsquoutiliser des pulveacuterisations drsquoinsecticides contre la pyrale et la seacutesamie En produisant la proteacuteine insecticide Cry1Ab de maniegravere continue le maiumls est mieux proteacutegeacute agrave tous les stades de son deacuteveloppement Cette reacuteduction drsquoinsecticides sera drsquoautant plus sensible dans les reacutegions ougrave plusieurs geacuteneacuterations de pyrale ou de seacutesamie se succegravedent la mecircme anneacutee En France ce pheacutenomegravene eacutetait traditionnellement tregraves preacutesent dans les reacutegions meacuteridionales au climat chaud et moins dans les reacutegions plus septentrionales particuliegraverement en Alsace dans lesquelles la pyrale deacuteveloppe une seule geacuteneacuteration par an Mais le changement climatique est en train de bouleverser la donne Un bulletin publieacute par la chambre reacutegionale drsquoagriculture du Centre-Val de Loire de lrsquoautomne 2018 deacutecrit des cas de deux geacuteneacuterations annuelles de pyrale du maiumls au lieu drsquoune dans la Champagne beauceronne et la Sologne-Val de Loire la Touraine (mais pas en Beauce-Perche ou dans le Gacirctinais) La seacutesamie autrefois absente y est captureacutee reacuteguliegraverement depuis 2010 et son aire de reacutepartition srsquoeacutetend depuis 2016 au nord de la Loire 26 Le renouvellement rapprocheacute de ces insectes ravageurs neacutecessite alors plusieurs traitements au cours de la saison Avec le maiumls Bt MON 810 rien de tel puisque la plante se protegravege elle-mecircme 27 Lrsquoeacuteconomie en insecticides qui en reacutesulte diminue les risques de reacutesidus de pesticides dans les aliments et ameacuteliore la seacutecuriteacute alimentaire Elle preacutesente eacutegalement des avantages eacutecologiques en abaissant les risques de contaminations de pesticides dans la biosphegravere 28 ainsi que les eacutemissions de gaz agrave effet de serre lieacutes aux passages des engins agricoles dans les parcelles pour les traitements Elle se traduit eacutegalement par des avantages eacuteconomiques en reacuteduisant le coucirct des intrants et le temps de travail de lrsquoopeacuterateur agricole

2 Diminution du gaz agrave effet de serre CO2

Les avantages eacutecologiques deacutecrits ci-dessus agrave propos du maiumls MON 810 concernent toutes les cultures GM Au Royaume-Uni deux experts en eacuteconomie appliqueacutee aux biotechnologies eacutetablissent annuellement un bilan annuel de lrsquoimpact environnemental de cultures biotech Ils ont eacutevalueacute que le deacuteveloppement actuel de ces cultures (pour rappel une surface de 1917 millions drsquohectares en 2018) permet dans sa globaliteacute de diminuer lrsquoeacutemission du gaz agrave effet de serre CO2 de 271 millions de tonnes Cette eacuteconomie est lieacutee aux changements des pratiques agricoles (reacuteduction des pulveacuterisations drsquoinsecticides et drsquoherbicides pour 29 millions de tonnes de CO2) et aux

26 Voir Bulletin de santeacute du veacutegeacutetal maiumls Reacutegion Centre-Val de Loire ndeg16 bilan 30 octobre 2018(httpswwwarvalis-infosfr_pluginsWMS_BO_GallerypagegetElementStreamjspzid=53673ampprop=file)27 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos art cit28 La biosphegravere comprend tous les organismes vivants et leurs milieux de vie donc la totaliteacute des eacutecosystegravemes preacutesents sur la Terre dans lrsquoeau ou dans lrsquoair

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techniques culturales simplifieacutees (TCS) qui diminuent la quantiteacute de carburant consommeacutee par les machines agricoles (eacuteconomie de 242 millions de tonnes de CO2) Les TCS srsquoaccompagnent en outre drsquoune moindre vulneacuterabiliteacute des sols agrave lrsquoeacuterosion et drsquoune augmentation de la biodiversiteacute tellurique (vers de terre insectes du sol comme les collemboles)

La reacuteduction de substances actives consommeacutees lors des traitements insecticides et herbicides a eacutegalement eacuteteacute calculeacutee Sur une peacuteriode de vingt et un ans (depuis 1996) elle est eacutevalueacutee agrave 671 millions de kilogrammes 29 Agrave cette eacutevaluation srsquoajoute un indicateur le quotient de lrsquoimpact environnemental (Environmental Impact Quotient EIQ) eacutetabli pour chaque substance active phytopharmaceutique dans les champs Les auteurs constatent une ameacutelioration de ce quotient autour de 185 ainsi qursquoune diminution de 8 des quantiteacutes de pesticides utiliseacutes Les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont ameacutelioreacutes et sont devenus plus vertueux

3 Augmentation de la biodiversiteacute

Une autre conseacutequence de la culture des plantes biotech est de favoriser la biodiversiteacute agricole La commercialisation des plantes GM srsquoest traduite par une augmentation du nombre de varieacuteteacutes cultiveacutees Bernard Le Buanec de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France donne agrave ce propos quelques chiffres 87 varieacuteteacutes diffeacuterentes de maiumls Bt incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 810 ont eacuteteacute cultiveacutees sur 35 000 hectares en Catalogne en 2016 en Inde il est deacutenombreacute 205 varieacuteteacutes de coton cultiveacutees incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 et 309 varieacuteteacutes pour la modification MON 15985 30 De son cocircteacute Jean-Claude Pernollet eacutegalement membre de de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France mentionne plus de 4 300 varieacuteteacutes de maiumls transgeacuteniques commercialiseacutees sous 202 marques diffeacuterentes et produites par 173 entreprises 31

La lutte contre les maladies contribue aussi agrave sauver la biodiversiteacute locale par la preacuteservation deacutejagrave eacutevoqueacutee drsquoespegraveces conventionnelles menaceacutees agrave lrsquoinstar des pruniers sauveacutes de la sharka et des papayers drsquoHawaii proteacutegeacutes du Papaya ringspot virus (PRSV)

On observe aussi la preacuteservation des insectes beacuteneacutefiques pour les cultures (entomofaune auxiliaire) sur les parcelles cultiveacutees avec une plante transgeacutenique lrsquoeacutepandage drsquoun insecticide tue la plupart des insectes du champ tandis que

29 Graham Brookes et Peter Barfoot laquo Farm income and production impacts of using GM crop technology 1996-2016 raquo GM Crops amp Food vol 9 ndeg 2 2018 p 59-89(wwwtandfonlinecomdoipdf1010802164569820181464866needAccess=true)30 Bernard Le Buanec laquo La diversiteacute geacuteneacutetique en agriculture raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculture Parole agrave la science Presses des Mines 2018 p 169-18731 Voir Jean Claude Pernollet laquo Plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculturehellip op cit p 188-204

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la plante biotech ne tue que ceux qui srsquoattaquent agrave elle en les empoisonnant Une augmentation de la biodiversiteacute sur des parcelles de cotonnier GM a ainsi eacuteteacute observeacutee en Chine si les deacutegacircts de la noctuelle du cotonnier ont bien eacuteteacute reacuteduits gracircce agrave la toxiciteacute que manifeste la plante envers cet insecte la reacuteduction des insecticides a favoriseacute lrsquoaugmentation des populations de trois groupes majeurs drsquoinsectes auxiliaires que sont les coccinelles les araigneacutees et les chrysopes 32 Une constatation de mecircme nature a eacuteteacute reacutealiseacutee par Claude Menara 33 agriculteur du sud-ouest de la France (Lot-et-Garonne) quand il cultivait du maiumls MON 810 sur son exploitation avant lrsquointerdiction de 2014

4 Les risques de disseacutemination par flux de gegravenes

La possibiliteacute de disseacutemination non intentionnelle des transgegravenes entre espegraveces diffeacuterentes doit ecirctre consideacutereacutee de maniegravere diffeacuterente selon qursquoil srsquoagit des espegraveces interfertiles ou drsquoespegraveces qui ne peuvent pas srsquohybrider entre elles indique Jean-Claude Pernollet dans le bilan qursquoil a dresseacute en 2018 des risques et avantages environnementaux des plantes biotech Dans le second cas souligne-t-il laquo lrsquoinsertion drsquoun transgegravene viable et sa seacutelection demandent beaucoup de temps de sorte qursquoelle nrsquoest pas observable agrave une eacutechelle de temps humaine 34 raquo tandis que dans le premier cas il faudra prendre des mesures de coexistence des varieacuteteacutes cultiveacutees en observant des distances agrave respecter entre les parcelles ou en deacutecalant les semis si on veut eacuteviter agrave tout prix drsquoeacuteventuelles hybridations fortuites qui rappelons-le nrsquoont pas de conseacutequences neacutegatives sanitaires et environnementales

Ce problegraveme est surtout souleveacute par les exploitants qui pratiquent lrsquoagriculture biologique dont le cahier des charges refuse la culture des plantes biotech et lrsquoutilisation de certains pesticides organiques de synthegravese (tout en acceptant cependant des pesticides chimiques mineacuteraux eacutecotoxiques comme les bouillies agrave base de cuivre ou des varieacuteteacutes cultiveacutees comme le bleacute Renan issues de croisements par des meacutethodes de geacutenie geacuteneacutetique 35) Une preacutesence fortuite de plantes GM agrave une teneur supeacuterieure agrave 09 dans leurs parcelles aurait une incidence eacuteconomique sur la valeur de leurs reacutecoltes qui ne seraient plus consideacutereacutees comme laquo bio raquo

32 Voir Geneviegraveve De Lacour laquo Le coton GM favorise la biodiversiteacute selon une eacutetude chinoise raquo journaldelenvironnementnet 15 juin 2012 (wwwjournaldelenvironnementnetarticlele-coton-gm-favorise-la-biodiversite-selon-une-etude-chinoise29487)33 Voir Daniel Cadis laquo Claude Meacutenara ldquoMon maiumls transgeacutenique est le plus eacutecologique rdquo raquo lefigarofr 6 avril 2007(wwwlefigarofractualite2007040601001-20070406ARTFIG90080-claude_menara_mon_mais_transgenique_est_le_plus_ecologiquephp)34 Jean Claude Pernollet art cit p 19535 Andreacute Gallais laquo La principale varieacuteteacute de bleacute ldquobiordquo serait-elle geacuteneacutetiquement modifieacutee raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 314 octobre 2015 p 46-48 (httpswwwpseudo-sciencesorgLa-principale-variete-de-ble-bio-serait-elle-genetiquement-modifiee)

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DES PLANTES BIOTECH AU SERVICE DE LA SANTEacute

DU VEacuteGEacuteTAL ET DE LrsquoENVIRONNEMENT

Catherine REGNAULT-ROGER

La Fondation pour lrsquoinnovation politique est un think tank libeacuteral progressiste et europeacuteen

Preacutesident Nicolas BazireVice-Preacutesident Greacutegoire Chertok

Directeur geacuteneacuteral Dominique Reynieacute Preacutesident du Conseil scientifique et drsquoeacutevaluation Christophe de Voogd

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FONDATION POUR LrsquoINNOVATION POLITIQUE

Un think tank libeacuteral progressiste et europeacuteen

Neacutee en 2004 la Fondation pour lrsquoinnovation politique srsquoinscrit dans une perspective libeacuterale progressiste et europeacuteenne Par ses travaux elle vise deux objectifs contribuer agrave un deacutebat pluraliste et documenteacute et inspirer la deacutecision publique

Reconnue drsquoutiliteacute publique la Fondation met gratuitement agrave la disposition de tous la totaliteacute de ses travaux sur le site fondapolorg De plus sa plateforme datafondapol permet agrave chacun de consulter lrsquoensemble des donneacutees collecteacutees dans le cadre des enquecirctes Ses bases de donneacutees sont utilisables dans le prolongement de la politique drsquoouverture et de partage des donneacutees publiques voulue par le gouvernement Enfin lorsqursquoil srsquoagit drsquoenquecirctes internationales les donneacutees sont proposeacutees dans les diffeacuterentes langues du questionnaire soit par exemple 33 langues pour lrsquoenquecircte Deacutemocraties sous tension meneacutee dans 42 pays

La Fondation peut deacutedier une partie de son activiteacute agrave des enjeux qursquoelle juge strateacutegiques Ainsi le groupe de travail laquo Anthropotechnie raquo examine et initie des travaux explorant les nouveaux territoires ouverts par lrsquoameacutelioration humaine le clonage reproductif lrsquohybridation homme-machine lrsquoingeacutenierie geacuteneacutetique et les manipulations germinales Il contribue agrave la reacuteflexion et au deacutebat sur le transhumanisme laquo Anthropotechnie raquo propose des articles traitant des enjeux eacutethiques philosophiques et politiques que pose lrsquoexpansion des innovations technologiques dans le domaine de lrsquoameacutelioration du corps et des capaciteacutes humaines

La Fondation pour lrsquoinnovation politique est indeacutependante et nrsquoest subventionneacutee par aucun parti politique Ses ressources sont publiques et priveacutees

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INTRODUCTION 9

I LES PLANTES TRANSGEacuteNIQUES OUTILS DE LA SANTEacute DU VEacuteGEacuteTAL 10

1 Des eacuteveacutenements de transformation pour ameacuteliorer la santeacute du veacutegeacutetal 112 Le deacuteveloppement de la culture des plantes transgeacuteniques une eacutepopeacutee sur vingt ans 15

II LES PROMESSES DES NOUVELLES BIOTECHNOLOGIES (NBT) POUR LA SANTEacute VEacuteGEacuteTALE 19

III OGM ET OGE VEacuteGEacuteTAUX OUTILS POUR ONE HEALTH UN MONDE UNE SEULE SANTEacute 231 Un cas drsquoeacutecole le maiumls Bt MON 810 et le risque mycotoxines 232 Faire face au reacutechauffement climatique 25

IV AMEacuteLIORATION DE LA SANTEacute ENVIRONNEMENTALE 261 Ameacutelioration des itineacuteraires techniques phytosanitaires 262 Diminution du gaz agrave effet de serre CO2 273 Augmentation de la biodiversiteacute 284 Les risques de disseacutemination par flux de gegravenes 295 Preacutevenir les reacutesistances 30

CONCLUSION 32

SOMMAIRE

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REacuteSUMEacute

Les meacutethodes de modification du geacutenome sont intimement lieacutees agrave lrsquohistoire de lrsquohumaniteacute des premiers balbutiements de lrsquoagriculture au neacuteolithique en passant par le deacuteveloppement des theacuterapies geacuteniques Aujourdrsquohui les techniques employeacutees sont issues des biotechnologies (transgeacutenegravese mutageacutenegravese ainsi que les nouvelles techniques drsquoeacutedition du geacutenome NBT ou New Breeding Techniques) et suscitent un deacutebat socieacutetal empreint drsquoinquieacutetude ou de rejet ideacuteologique

Ces craintes sont-elles fondeacutees Les avanceacutees scientifiques que propose cette approche biotechnologique meacuteritent drsquoecirctre prises en consideacuteration tout particuliegraverement en matiegravere de santeacute Aujourdrsquohui la mondialisation a souligneacute que les santeacutes qursquoelles soient humaine ou animale veacutegeacutetale ou environnementale sont interdeacutependantes et reacuteunies sous le concept One Health une seule santeacute un seul monde

Apregraves avoir situeacute les modifications du geacutenome dans le contexte de la vie sur notre planegravete et les progregraves qursquoelles offrent en matiegravere de santeacute humaine et animale ainsi que les espoirs que ces techniques suscitent nous examinerons dans cette note les innovations qui relegravevent du domaine de la santeacute du veacutegeacutetal et quelles sont les conseacutequences environnementales que posent reacuteellement les plantes biotechnologiques

Cette eacutetude sinsegravere dans la seacuterie de la Fondation pour linnovation politique sur les agritechnologies et les biotechnologies sous la direction scientifique de Madame Catherine Regnault-Roger professeur des universiteacutes eacutemeacuterite agrave lUniversiteacute de Pau et des Pays de lAdour membre de lAcadeacutemie dagriculture de France et membre correspondant de lAcadeacutemie nationale de Pharmacie

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INTRODUCTION

Dans leacutetude Des outils de modification du geacutenome pour la santeacute humaine et animale 1 il a eacuteteacute rappeleacute que la modification du geacutenome est un des moteurs de lrsquoeacutevolution sur terre et que les techniques de modification du geacutenome sont intimement lieacutees agrave lrsquohistoire de lrsquohumaniteacute du passeacute lointain avec les deacutebuts de lrsquoagriculture et la domestication des espegraveces aux reacutecents deacuteveloppements des techniques drsquoeacutedition du geacutenome qui ouvrent drsquoimmenses perspectives en matiegravere de theacuterapies geacuteniques de maicirctrise des maladies vectorielles tropicales transmises par les moustiques ou encore drsquoeacutepizooties 2 ainsi que drsquoameacutelioration du bien-ecirctre animal

Qursquoen est-il de la santeacute du veacutegeacutetal qui est tout comme la santeacute humaine et la santeacute animale un des volets importants de la santeacute consideacutereacutee dans la globaliteacute du concept One Health Et quelles en sont les conseacutequences pour lrsquoenvironnement Voici quelques-unes des questions auxquelles nous allons tenter drsquoapporter des eacuteleacutements drsquoinformation agrave partir des reacutealiteacutes scientifiques

1 Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 20202 Lrsquoeacutepizootie est une eacutepideacutemie qui touche des animaux de la mecircme espegravece ou drsquoespegraveces diffeacuterentes dans une reacutegion donneacutee

DES PLANTES BIOTECH AU SERVICE DE LA SANTEacute

DU VEacuteGEacuteTAL ET DE LrsquoENVIRONNEMENT

Catherine REGNAULT-ROGERProfesseur des universiteacutes eacutemeacuterite de lrsquouniversiteacute de Pau et des Pays de lrsquoAdour (Iprem UMR CNRS 5452 -e2S UPPA)

membre de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France membre correspondant de lrsquoAcadeacutemie nationale de pharmacie membre du comiteacute scientifique du Haut Conseil des biotechnologies

Lrsquoauteur deacuteclare ne pas avoir de conflits drsquointeacuterecircts avec le sujet traiteacute Les opinions exprimeacutees nrsquoengagent pas les instances auxquelles elle appartient Sa deacuteclaration publique drsquointeacuterecircts (DPI) est afficheacutee sur le site du Haut Conseil des biotechnologies(wwwhautconseildesbiotechnologiesfrsiteswwwhautconseildesbiotechnologiesfrfilesfile_fields20190731formulaire-dpi-hcb-2019-regnault-roger-catherine-publipdf)

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I LES PLANTES TRANSGEacuteNIQUES OUTILS DE LA SANTEacute DU VEacuteGEacuteTAL

Crsquoest en 1983 que fut obtenue la premiegravere plante transgeacutenique dans le laboratoire belge de lrsquouniversiteacute de Gand dirigeacute par Marc Van Montagu gracircce aux travaux qursquoil mena avec Joseph Schnell un tabac geacuteneacutetiquement modifieacute (GM) reacutesultant drsquoun transfert de gegravene reacutealiseacute agrave lrsquoaide drsquoune agrobacteacuterie Agrobacterium tumefaciens priveacutee de son gegravene infectieux propageant la galle du collet une maladie des racines du veacutegeacutetal pour ecirctre remplaceacute par un gegravene drsquointeacuterecirct qui confegravere agrave la plante de nouvelles proprieacuteteacutes Ce premier tabac biotechnologique inteacutegrait ainsi un gegravene lui confeacuterant une reacutesistance agrave un antibiotique Ce fut ensuite un tabac reacutesistant agrave des insectes qui fut mis au point gracircce agrave un transfert drsquoun gegravene du bacille de Thuringe (Bacillus thuringiensis) produisant une proteacuteine toxique pour de nombreux insectes Le bacille de Thuringe est une bacteacuterie largement utiliseacutee comme substance active insecticide incorporeacutee dans des formulations de biopesticides (appeleacutees aujourdrsquohui produits de biocontrocircle) depuis plusieurs deacutecennies tant dans lrsquoagriculture conventionnelle que lrsquoagriculture biologique Les plantes modifieacutees avec un gegravene de Bacillus thuringiensis sont appeleacutees laquo Bt raquo (tabac Bt maiumls Bthellip)

Par la suite dans les anneacutees 1990 un plant de tabac et une tomate reacutesistants agrave des virus ont eacuteteacute cultiveacutes en Chine 3 et en 1994 une tomate agrave maturation retardeacutee la tomate Flavr Savr a eacuteteacute commercialiseacutee aux Eacutetats-Unis pendant deux ans Ce fut un eacutechec commercial Produite par la socieacuteteacute Calgene elle se reacuteveacutela deacutecevante tant pour ses qualiteacutes gustatives peu convaincantes que pour des faciliteacutes espeacutereacutees dans son transport qui ne furent pas constateacutees Le rachat de Calgene par la socieacuteteacute Monsanto en 1996 mit fin agrave cette expeacuterience

De nombreux projets de modifications geacuteneacutetiques sur plusieurs espegraveces veacutegeacutetales ont existeacute dans les cartons des laboratoires de recherche dans les anneacutees 1980-1990 4 mais lrsquoessor des plantes biotech va reacuteellement se produire agrave partir de 1996 avec la mise en culture de plantes transgeacuteniques commercialiseacutees pour faciliter le deacutesherbage et mieux reacutesister agrave des insectes ravageurs

3 Voir Zhang Tao et Zhou Shundong laquo Lrsquoutilisation des OGM en Chine enjeux et deacutebats raquo Perspectives chinoises ndeg 76 mars-avril 2003 p 52-60 (wwwperseefrdocperch_1021-9013_2003_num_76_1_2948) Clive James laquo Global Status of Transgenic Crops in 1997 raquo ISAAA Briefs no 5 1997 (httpciteseerxistpsueduviewdocdownloaddoi=10113654311amprep=rep1amptype=pdf)4 Voir ainsi les nombreux dossiers speacuteciaux publieacutes dans les anneacutees 1990 par les revues La Recherche (ndeg 270 par exemple) ou Biofutur (ndeg 90 ou no 172 par exemple)

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Quel nom pour les plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees Les premiegraveres plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees (PGM) ont eacuteteacute obtenues par transgeacutenegravese soumise agrave la reacuteglementation speacutecifique concernant les OGM (en Europe notamment) Aussi cette deacutenomination PGM est-elle maintenant associeacutee aux plantes transgeacuteniquesDepuis le champ des modifications geacuteneacutetiques en laboratoire srsquoest eacutelargi agrave drsquoautres techniques comme la mutagenegravese induite ou les techniques drsquoeacutedition du geacutenome Agrave ce jour les plantes obtenues par ces techniques ne sont pas encore reacuteglementeacutees comme des OGM Une reacuteflexion est cependant conduite dans lrsquoensemble des pays du monde y compris dans lrsquoUnion europeacuteenne sur la reacuteglementation agrave leur appliquer Consideacuterant les OGM comme dangereux drsquoun point de vue socieacutetal les ONG environnementalistes (Greenpeace Confeacutedeacuteration paysanne Les Faucheurs volontaireshellip) appellent les produits obtenus par biotechnologies des laquo OGM cacheacutes raquo ce qui nrsquoa guegravere de fondement scientifique Agrave lrsquoinstar du vocable anglais reacutepandu dans le monde nous preacutefeacuterons deacutenommer toutes les plantes qui reacutesultent de la mise en œuvre du geacutenie geacuteneacutetique crsquoest-agrave-dire des biotechnologiques quelle que soit la technique qui ait eacuteteacute utiliseacutee laquo plantes biotech raquo (plantes GM) On reacuteservera les termes drsquoOGM ou de PGM aux organismes obtenus par transgeacutenegravese et celui drsquoOGE (organismes geacuteneacutetiquement eacutediteacutes en anglais Genetically Engineered Organism ou Genetically Edited Organism GEO) agrave ceux qui le sont par eacutedition du geacutenome

Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 2020

1 Des eacuteveacutenements de transformation pour ameacuteliorer la santeacute du veacutegeacutetal

Ce sont donc avec des caractegraveres agronomiques de lutte contre les fleacuteaux qui affectent les plantes cultiveacutees que se sont deacuteveloppeacutees les premiegraveres plantes biotech insectes et neacutematodes (vers ronds) ravageurs qui attaquent la plante en train de se deacutevelopper agents pathogegravenes qui propagent des maladies ou encore mauvaises herbes qui sont en concurrence avec les cultures pour lrsquoeau et les nutriments du sol dans la parcelle En conseacutequence les premiegraveres plantes transgeacuteniques ont eacuteteacute modifieacutees pour preacuteserver leur santeacute face agrave leurs bioagresseurs 5

Crsquoest en 1995 que les premiegraveres autorisations de plantes GM ont eacuteteacute accordeacutees aux Eacutetats-Unis pour des plantes reacutesistantes agrave des insectes qui leur sont nuisibles un cotonnier (Bollgardreg Cotton portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 de Monsanto) et un maiumls (Knockoutreg Corn portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation Bt 176 de Syngenta tous deux reacutesistants agrave des insectes de la famille des leacutepidoptegraveres ainsi qursquoune pomme de terre (New Leaf Potatoreg portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation Russet Burbank de Monsanto) reacutesistante agrave un coleacuteoptegravere le doryphore pomme de terre eacutegalement autoriseacutee au Canada la mecircme anneacutee 6

5 Terme consacreacute depuis une quinzaine drsquoanneacutees pour deacutesigner tout organisme nuisible agrave la plante6 Voir Anthony M Shelton Jian-Zhou Zhao et Richard T Roush laquo Economic Ecological Food Safety and Social Consequences of the Deployment of Bt Transgenic Plants raquo Annual Review of Entomology vol 47 janvier 2002 p 845-881 (httpwwwdataforestryoregonstateeduorbBiotechClass200420materials9A-BT20CROPSAnnRevEnt47pdf)

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Gracircce aux travaux de lrsquoInternational Service for the Acquisition of Agri-biotech Application (ISAAA) animeacute pendant pregraves de vingt ans par son fondateur Clive James il est possible de suivre lrsquoeacutevolution des surfaces de plantes biotech dans le monde par culture par transformation geacuteneacutetique et par pays 7 Les premiegraveres mises en culture ont concerneacute des plantes toleacuterantes agrave des herbicides (herbicide-toleacuterantes HT) et des plantes reacutesistantes aux insectes (insectes-reacutesistantes IR) Dans le premier cas on introduit dans la plante un gegravene qui induit la synthegravese drsquoune enzyme qui lui permet de deacutetoxifier cet herbicide Si on choisit un herbicide non seacutelectif comme le glyphosate ou le glufosinate seules les plantes posseacutedant lrsquoenzyme qui permet agrave la plante de reacutesister agrave lrsquoherbicide utiliseacute ne sont pas deacutetruites et les autres plantes indeacutesirables dans la parcelle le sont Il srsquoagit de repousses de cultures preacuteceacutedentes drsquoadventices ou de mauvaises herbes comme le gaillet ou le coquelicot qui diminuent les rendements mais aussi des plantes deacuteleacutetegraveres comme lrsquoambroisie ou le datura qui seacutecregravetent des moleacutecules naturelles toxiques pour lrsquohomme et les animaux Les plantes biotech tolegraverent lrsquoherbicide qui se reacutevegravele fatal pour les autres plantes Dans le second cas les plantes GM contiennent des eacuteveacutenements de transformation permettant agrave la plante de seacutecreacuteter dans ses tissus des proteacuteines toxiques pour des insectes qui se nourrissent de la plante Ces insectes sont deacutecimeacutes par la plante ce qui lui permet de mieux reacutesister agrave leurs ravages

Premiegraveres constructions geacuteneacutetiques drsquoun eacuteveacutenement de transformation

Source Groupement national interprofessionnel des semences et plants (Gnis) wwwgnisfr Pour notre exemple les gegravenes drsquointeacuterecircts sont les gegravenes cry1Ab et bar le gegravene marqueur est bla auxquels srsquoajoutent le gegravene promoteur (PEPC et speacutecifique du pollen 8) et un gegravene terminateur

7 Voir laquo ISAAA Briefs raquo (wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs)8 Promoteur phosphoeacutenolpyruvate-carboxylase et promoteur speacutecifique du pollen voir Anna Dutton Heiri Klein Joumlrg Romeis et Franz Bigler laquo Uptake of Bt-toxin by herbivores feeding on transgenic maize and consequences for the predator Chrysoperla carnea raquo Ecological Entomology vol 27 ndeg 4 aoucirct 2002 p 441447 (httpsonlinelibrarywileycomdoiepdf101046j1365-2311200200436x)

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Qursquoest-ce que le maiumls Bt 176 Knockoutreg Corn Une plante biotech peut ecirctre deacutesigneacutee par son nom commercial qui deacutepend de la socieacuteteacute qui la distribue mais aussi par le nom de son eacuteveacutenement de transformation (trait en anglais) qui est lrsquoeacuteleacutement geacuteneacutetique qui a eacuteteacute introduit dans le geacutenome de la planteLe maiumls Knockoutreg Corn commercialiseacute par Syngenta (autres noms commerciaux NaturGard KnockOuttrade Maximizertrade) est un maiumls qui contient lrsquoeacuteveacutenement de transformation Bt 176 (ou 176) Celui-ci est composeacute de trois gegravenes cry1Ab bar et bla qui proviennent de trois bacteacuteries diffeacuterentes Bacillus thuringiensis subsp Kurstaki Streptomyces hygroscopicus et Escherichia coli Inteacutegreacutes au geacutenome de la plante ces gegravenes produisent respectivement ndash une toxine cry1Ab qui deacutetruit lrsquoappareil digestif drsquoinsectes leacutepidoptegraveres (pyrale du maiumls et seacutesamie) Les insectes qui consomment ce maiumls modifieacute sont donc tueacutes et par conseacutequent la reacutesistance de la plante agrave ces insectes ravageurs est augmenteacutee ndash une enzyme PAT (phosphinothricine N-aceacutetyltransfeacuterase) qui permet agrave la plante de survivre quand on eacutepand des herbicides non seacutelectifs agrave base de glufosinate crsquoest-agrave-dire que dans le champ toutes les plantes sont deacutetruites agrave lrsquoexception de celles posseacutedant ce gegravene qui induit la synthegravese drsquoune enzyme inhibant lrsquoactiviteacute de lrsquoherbicide ndash une enzyme qui deacutetoxifie des antibiotiques de la famille des szlig-lactames comme lrsquoampicilline Ce caractegravere a eacuteteacute introduit afin de faciliter la phase de tri Tregraves deacutecrieacutee pour des raisons de risque sanitaire lrsquointroduction de gegravenes reacutesistants agrave des antibiotiques sera abandonneacutee dans les constructions ulteacuterieures drsquoOGMPour srsquoexprimer ces gegravenes ont besoin drsquoun gegravene promoteur qui leur est associeacute dans la construction geacuteneacutetique

Lrsquoeacuteveacutenement de transformation 176 confegravere ainsi agrave la varieacuteteacute de maiumls qui lrsquointegravegre une double proprieacuteteacute une reacutesistance agrave des insectes ravageurs et une toleacuterance agrave un herbicide (HTIR) Lrsquoagriculteur nrsquoa plus besoin de traiter avec des insecticides pour la proteacuteger des attaques de la pyrale et de la seacutesamie et il peut deacutesherber son champ de maiumls avec un herbicide agrave base de glufosinate Comme celui-ci est un herbicide non seacutelectif (encore appeleacute total ou universel) il est possible de se deacutebarrasser des mauvaises herbes de la parcelle avec une pulveacuterisation bien positionneacuteeLrsquoeacuteveacutenement de transformation 176 (code SYN-EV176-9) a reccedilu des autorisations pour un usage dans lrsquoalimentation humaine avant et apregraves transformation agro-alimentaire dans lrsquoUnion europeacuteenne et 13 pays (Argentine Australie Canada Chine Japon Nouvelle-Zeacutelande Philippines Afrique du Sud Coreacutee du Sud Suisse Taiwan Eacutetats-Unis et Zambie) et pour lrsquoalimentation animale dans lrsquoUnion europeacuteenne et 9 pays (Argentine Canada Chine Japon Philippines Afrique du Sud Coreacutee du Sud Suisse Eacutetats-Unis) LrsquoUnion europeacuteenne qui avait accordeacute son autorisation en 1997 pour une dureacutee de dix ans ne lrsquoa pas renouveleacutee en 2007 Cet eacuteveacutenement de transformation est eacutegalement autoriseacute pour la culture en Argentine au Canada au Japon et aux Eacutetats-Unis

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Pour conclure sur lrsquoeacuteveacutenement de transformation du maiumls Bt 176 des travaux de recherche ont deacutemontreacute que son controcircle des leacutepidoptegraveres pyrale et seacutesamie eacutetait imparfait et srsquoaccompagnait par conseacutequent de deacutegacircts significatifs sur la culture En effet en raison drsquoun gegravene promoteur mal choisi la proteacuteine Cry1Ab ne srsquoexprimait que dans les tiges et le pollen au contraire drsquoun autre eacuteveacutenement de transformation concurrent qui allait ecirctre mis sur le marcheacute peu apregraves et le supplanter le MON 810 de Monsanto qui srsquoexprime aussi dans les eacutepis (voir page 24 pour une illustration avec du maiumls Bt MON 810) Voir Laurent Folcher et al laquo Study of effects of Bt maize (Zea mays) events on Lepidoptera Ostrinia nubilalis Sesamia nonagrioides in Southwestern France raquo Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences 71(2 Pt A) janvier 2006 p 227-231

Quatre cultures majeures sont concerneacutees par les transformations biotechnologiques le cotonnier le soja le maiumls et le canola 9 (ou colza GM cultiveacute au Canada) Les cultures chinoises de tabac ou de tomates geacuteneacutetiquement modifieacutees du deacutebut des anneacutees 1990 ne sont plus significatives face agrave cet essor Drsquoautres cultures nettement moins importantes vont suivre le riz la luzerne toleacuterante au glyphosate (Roundup Readyreg) la papaye et la courge sont cultiveacutes aux Eacutetats-Unis eacutegalement la pomme de terre ou la betterave agrave sucre ou encore lrsquoananas au Costa Rica et des fleurs ornementales en Colombie Des succegraves sur de petites cultures localiseacutees ont eacuteteacute remarqueacutes ces derniegraveres anneacutees par exemple agrave Hawaii avec la plantation de papayers reacutesistants agrave une maladie causeacutee par un virus le Papaya ringspot virus (PRSV) Des espoirs sont placeacutes dans le deacuteveloppement de pruniers geacuteneacutetiquement modifieacutes pour lutter contre la sharka la maladie virale la plus deacutevastatrice du genre Prunus causeacutee par le Plum pox virus (PPV) Elle a eacuteteacute identifieacutee agrave lrsquoorigine dans les Balkans et a fortement essaimeacute notamment en Ameacuterique du Nord On remarque eacutegalement la large adoption de lrsquoaubergine Brinjal Bt (IR) par les agriculteurs du Bangladesh Ils eacutetaient vingt en 2014 et plus de vingt-sept mille en 2017 totalisant une superficie de 2 400 hectares (il srsquoagit de tregraves petites exploitations) sur un total de 50 000 hectares drsquoaubergines cultiveacutees

La transformation dominante pour les quatre grandes cultures est la toleacuterance agrave un herbicide qui surpasse encore la reacutesistance aux insectes ou aux virus Parallegravelement se deacuteveloppe lrsquoempilage de caractegraveres crsquoest-agrave-dire le fait que dans une mecircme plante il puisse y avoir plusieurs gegravenes de transformation Ainsi si la surface consacreacutee agrave des plantes biotech toleacuterantes agrave un ou des herbicides a culmineacute avec 100 millions drsquohectares en 2015 (et autour de 20 millions drsquohectares pour les plantes biotech reacutesistantes agrave des insectes et agrave des virus)

9 Le canola est produit au Canada en cultures de printemps ou drsquoautomne il srsquoagit drsquoun colza geacuteneacutetiquement modifieacute pour obtenir moins drsquoacide eacuterucique et moins drsquoacides gras (AG) satureacutes et plus drsquoAG mono-insatureacute (acide oleacuteique) Voir Canola Council of Canada laquo Le canola les mythes deacutemystifieacutes raquo canolacouncilorg (httpsfrcanolacouncilorghuile-et-tourteauhuile-de-canolale-canola-les-mythes-deacutemystifieacutesmyth1)

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en 2017 ce ne sont plus que 887 millions drsquohectares qui sont consacreacutes agrave la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) et 233 millions drsquohectares agrave la reacutesistance agrave des insectes (IR) et agrave des virus En revanche on observe un essor marqueacute des cultures de plantes contenant plusieurs eacuteleacutements de transformation avec une progression de plus de 50 millions drsquohectares en dix ans (20 millions drsquohectares en 2007 et 777 millions drsquohectares de cultures en 2017) Ces plantes sont toleacuterantes agrave des herbicides et reacutesistantes agrave des insectes et des virus (IR-HT) ce sont des plantes polyvalentes qui peuvent se deacutefendre contre plusieurs bioagresseurs

2 Le deacuteveloppement de la culture des plantes biotech une eacutepopeacutee sur vingt ans

Avant de passer au stade de la commercialisation des plantes GM de nombreuses expeacuterimentations en champ ont eacuteteacute conduites pendant dix ans Un tiers des essais concernait le maiumls un cinquiegraveme le canola la tomate et la pomme de terre faisant jeu eacutegal avec 11 puis agrave moins de 10 le soja (9 ) le cotonnier (7 ) et le tabac (5 ) Entre 1986 et 1997 ce ne sont pas moins de 25 000 essais (15 000 avant 1995 10 000 entre 1995 et 1997) concernant 60 mises en culture 10 caractegraveres de transformations qui ont eacuteteacute conduits dans 45 pays par des socieacuteteacutes qui ont deacuteposeacute des dossiers de demandes drsquoautorisation de commercialisation (importation et mise en culture) dans plusieurs pays

Le dialogue est alors de mise entre les autoriteacutes en charge de la reacuteglementation et les eacutequipes drsquoexpeacuterimentateurs Les reacutesultats sont communiqueacutes agrave la communauteacute scientifique et au grand public pour en deacutebattre 10 Lrsquoimportant selon Clive James 11 est alors de contribuer agrave faire comprendre ce que sont les cultures transgeacuteniques

Apregraves cette phase drsquoessais crsquoest en 1996 que commencegraverent reacuteellement la mise en culture et la commercialisation des plantes biotech dont lrsquoessor se mesure par lrsquoexpansion des surfaces cultiveacutees

Ces derniegraveres anneacutees on note une diversification des caractegraveres Deux geacuteneacuterations de pomme de terre Innatereg dont les modifications ralentissent le brunissement ou protegravegent contre le mildiou ont eacuteteacute approuveacutees aux Eacutetats-Unis et au Canada en 2016 et 2017 de mecircme que les pommes Articreg mises au point pour limiter le brunissement Le soja Plenishtrade contient plus drsquoacide gras insatureacute (acide oleacuteique) et moins drsquoacides gras satureacutes que le soja conventionnel ce qui ameacuteliore le profil nutritionnel de lrsquohuile qui en est

10 Voir agrave ce sujet Marcel Kuntz LrsquoAffaire Seacuteralini Lrsquoimpasse drsquoune science militante Fondation pour lrsquoinnovation politique juin 2019 (wwwfondapolorgetudelaffaire-seralini-limpasse-dune-science-militante)11 Voir Clive James art cit

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extraite Depuis 2013 un caractegravere de toleacuterance agrave la seacutecheresse est inteacutegreacute dans les empilements de maiumls et reacutepond agrave une forte demande notamment en Afrique puisque la superficie a augmenteacute pour passer de 50 000 hectares en 2013 agrave 12 million en 2016 et agrave 14 million en 2017

Eacutevolution des surfaces biotech cultiveacutees entre 1996 et 2017En 1996 premiegravere anneacutee de commercialisation des plantes biotech les espegraveces cultiveacutees eacutetaient le tabac (35 soit 1 million drsquohectares) le cotonnier (27 soit 800 000 hectares) le soja (18 soit 500 000 hectares) le maiumls (10 ) le canola (5 ) la tomate (4 ) et la pomme de terre (moins de 1 ) Les eacuteveacutenements de transformations concernaient la reacutesistance aux virus (40 ) et la reacutesistance aux insectes (37 ) ainsi que la toleacuterance agrave des herbicides (23 )

En 1997 les surfaces cultiveacutees se sont consideacuterablement multiplieacutees (11 millions drsquohectares) Les plantes toleacuterantes agrave un herbicide repreacutesentaient 63 des surfaces cultiveacutees celles reacutesistantes aux insectes 30 et celles reacutesistantes aux virus 7 Le soja le maiumls le cotonnier et le colza (canola) repreacutesentent 86 des cultures GM et 75 des superficies se situent sur le continent nord-ameacutericain Agrave la fin de lrsquoanneacutee 1997 srsquoest mis en place le scheacutema que lrsquoon connaicirct maintenant de quatre cultures dominantes (soja maiumls cotonnier colzacanola) et une hieacuterarchie dans les eacuteleacutements de transformation qui est encore respecteacutee aujourdrsquohui la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) surclasse la reacutesistance aux insectes (IR)

Dix ans plus tard en 2007 ce sont 1143 millions drsquohectares qui sont cultiveacutes en plantes transgeacuteniques et en 2018 les plantes GM occupent une superficie de 1917 millions drsquohectares Les superficies des terres cultiveacutees en soja biotech par rapport au soja conventionnel sont devenues majoritaires (64 en 2007 79 en 2017) pour le coton eacutegalement (473 en 2007 771 en 2017) Les superficies de maiumls biotech ont augmenteacute elles aussi passant drsquoun pourcentage de 24 de la surface totale mondiale de cette culture agrave 32 en 2017 Pour le colza (canola) lrsquoeacutevolution se situe de 20 des terres cultiveacutees en canola en 2007 agrave 30 en 2017 Les plantes IR repreacutesentent 13 des surfaces cultiveacutees 47 pour les plantes HT mais 40 des surfaces sont cultiveacutees avec des varieacuteteacutes polyvalentes (HT-IR) capables de reacutesister aux insectes ravageurs et drsquoecirctre en mecircme temps deacutesherbeacutees plus facilement (empilage de gegravenes)

Agrave cocircteacute de ces quatre cultures majeures apparaissent sur le marcheacute de nouvelles espegraveces de plantes biotech cultiveacutees sur de petites eacutechelles la canne agrave sucre lrsquoalfalfa (luzerne) la papaye la pomme de terre la betterave agrave sucre lrsquoaubergine et la courge

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Au deacutebut la commercialisation des plantes transgeacuteniques a eacuteteacute reacutealiseacutee par une majoriteacute des grandes socieacuteteacutes priveacutees (Monsanto AgrEvo Florigene Calgene SEITA Zenecahellip) mais aussi par des universiteacutes qui valorisaient les travaux de recherche de leurs laboratoires (Cornell University ou Universiteacute du Saskatchewan par exemple 12) Puis au fil des anneacutees des concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes du secteur des semences et de lrsquoagrochimie se sont opeacutereacutees faccedilonnant la structuration actuelle avec trois groupes majeurs ancreacutes sur trois reacutegions diffeacuterentes Corteva Agriscience (2019) aux Eacutetats-Unis (siegravege social au Delaware) ChemChina et sa filiale Syngenta (2017) en Chine (siegravege social agrave Peacutekin) et Bayer CropScience (2018) ayant absorbeacute Monsanto en Europe (siegravege social en Allemagne) Ces consortiums ont les moyens de faire face agrave des reacuteglementations de plus en plus exigeantes tout particuliegraverement agrave celles de lrsquoUnion europeacuteenne 13 reacuteclamant des dossiers de demandes drsquohomologation et de suivi postcommercialisation tregraves oneacutereux agrave constituer (plus de 100 millions drsquoeuros par dossier 14)

12 Voir Clive James et Anatole F Krattiger laquo Global Review of the Field Testing and Commercialization of Transgenic Plants 1986 to 1995 The First Decade of Crop Biotechnology raquo ISAAA Briefs ndeg 1 1996(wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs01downloadisaaa-brief-01-1996pdf)13Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour linnovation politique janvier 202014 Communication personnelle drsquoAlain Toppan directeur geacuteneacuteral du groupe Biogemma (2017-2018) ancien chef deacuteveloppement OGM Europe du groupe Limagrain puis du groupe Vilmorin (2006-2017)

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Source adapteacute reacuteviseacute et actualiseacute agrave partir drsquoun scheacutema initialement proposeacute par Bernard Ambolet laquo La chimie organique au service de lrsquoagriculture raquo in Catherine Regnault-Roger et Andreacute Fougeroux Santeacute du veacutegeacutetal 100 ans deacutejagrave Regards sur la phytopharmacie Presses des Mines 2018 p 86

Concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes pour former les trois grands groupes leaders du secteur agricole (agrochimie amp biotechnologies)

Corteva Agriscience

2019

DowDuPont 2017

Dow Elanco 1989

Dupont de Nemours

Dow AgroSciences

2007

Elanco (Eli Lilly amp Co)

Dow Chemical Company

Dow AgroSciences

1997Rohm

and Haas

Syngenta 2000 CHEMCHINA

Novartis 1996

Ciba Geigy 1970 Sandoz Zeneca Astra

ICI Imperial Chemical

IndustriesStaufferGeigy Ciba

Astra Zeneca 1999

CHEMCHINA Syngenta

(filiale) 2017

Bayer CropScience

2003Monsanto

Aventis CropScience

1999Bayer

Fisons Rhocircne Poulenc AgrochimieSchering Roussel

Uclaf Hoechst

Bayer CropScience

2018

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II LES PROMESSES DES NOUVELLES BIOTECHNOLOGIES (NBT) POUR LA SANTEacute VEacuteGEacuteTALE

Les derniegraveres techniques drsquoeacutedition du geacutenome sont plus preacutecises plus rapides et moins oneacutereuses que la transgeacutenegravese ou la mutageacutenegravese aleacuteatoire et ont eacuteteacute de ce fait tregraves vite inteacutegreacutees dans la boicircte agrave outils des seacutelectionneurs de semences pour optimiser lrsquoameacutelioration varieacutetale des plantes cultiveacutees crsquoest drsquoailleurs pourquoi elles sont appeleacutees communeacutement laquo New Plant Breeding Techniques raquo ou NPBT (nouvelles techniques de seacutelection veacutegeacutetale)

Elles sont utiliseacutees pour provoquer une modification de lrsquoADN geacutenomique en creacuteant des mutations cibleacutees par substitution drsquoun nucleacuteotide 15 par un autre par une deacuteleacutetion ou insertion de nucleacuteotides ou encore en induisant des coupures de lrsquoADN pour y inseacuterer un nouveau fragment Avec certaines de ces nouvelles techniques cette coupure est si preacutecise qursquoon parle de laquo ciseaux moleacuteculaires raquo Ces modifications sont tregraves cibleacutees et la notion de reacuteeacutecriture du geacutenome ou drsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) srsquoest imposeacutee En effet il ne srsquoagit pas de provoquer un grand bouleversement de lrsquoADN par lrsquoaction agrave lrsquoaveugle drsquoun rayonnement physique et drsquoun agent chimique mutagegravene comme cela se produit dans une mutation aleacuteatoire ou encore de proceacuteder agrave lrsquointroduction au hasard drsquoun nouvel ADN dans une cellule agrave lrsquoaide de diverses techniques de peacuteneacutetration comme cela se fait dans une transgeacutenegravese Agrave ces modifications aleacuteatoires succegravede une deuxiegraveme phase de tri entre plusieurs milliers de cellules obtenues afin de seacutelectionner celles qui portent la transformation du geacutenome rechercheacutee En proceacutedant par eacutedition geacutenomique les effets hors cible 16 se sont consideacuterablement reacuteduits et ont par conseacutequent diminueacute la phase de tri ce qui eacuteconomise du temps et de lrsquoargent De plus en utilisant certaines techniques drsquoeacutedition du geacutenome il est impossible de distinguer si lrsquoorganisme que lrsquoon examine provient drsquoune manipulation geacuteneacutetique en laboratoire ou reacutesulte drsquoune mutation spontaneacutee intervenue dans la nature Avec de tels outils de preacutecision les eacutetapes drsquoune seacutelection veacutegeacutetale classique pour lrsquoameacutelioration varieacutetale se sont consideacuterablement alleacutegeacutees et les recherches dans le domaine du veacutegeacutetal se deacuteveloppent intenseacutement

15 Le nucleacuteotide est lrsquouniteacute de base des acides nucleacuteiques (ADN et ARN) constitueacutee drsquoune base azoteacutee drsquoun pentose et de groupes phosphates16 Transformation qui se situe agrave un autre endroit du geacutenome que celui viseacute

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Une revue reacutecente de la litteacuterature scientifique recense les publications sur le sujet des NPBT entre janvier 1996 et fin mai 2018 17 Sur 1 328 eacutetudes consacreacutees aux applications de lrsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) dans le domaine des plantes agricoles et modegraveles la technique CRISPR deacutecouverte en 2012 a le plus mobiliseacute les chercheurs 1 032 articles lui sont consacreacutes Lrsquoeacutedition de base (base editing) la tregraves reacutecente technique drsquoeacutedition du geacutenome qui est mentionneacutee pour la premiegravere fois en novembre 2017 a deacutejagrave susciteacute 42 articles en six mois

Publications de recherche consacreacutees aux diffeacuterentes NPBT par techniques entre janvier 1996 et fin mai 2018

CRISPR Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats

TALEN Transcription activator-like effector nuclease

ZFN Zinc Finger Nuclease Technology

ODM-MN Oligonucleotide Directed Mutagenesis- New Breeding Techniques Meganuclease

BE Base Editing

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

17 Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

CRISPR 79

TALEN 9

ODM- MN 4 ZFN

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Ces publications ont concerneacute vingt-huit espegraveces de plantes cultiveacutees On remarque lrsquoimportance du riz ce qui ne surprend pas quand on sait que le continent asiatique a piloteacute agrave lui seul plus de 50 de ces publications de recherche 18 La deuxiegraveme plante la plus eacutetudieacutee est la plante modegravele Arabidopsis taliana lrsquoArabette des dames Les organismes modegraveles sont eacutetudieacutes par toute la communauteacute scientifique internationale et donnent des points de repegraveres en matiegravere drsquoavanceacutees scientifiques

Sur lrsquoensemble des projets de recherche 99 portaient sur des applications commerciales ou industrielles directes pour ameacuteliorer (par ordre deacutecroissant)

ndash des caractegraveres agronomiques (itineacuteraires techniques croissance rendement) 38

ndash la qualiteacute alimentaire (nutrition humaine et animale) 28

ndash la toleacuterance aux stress biotiques (insectes ravageurs maladies virus etc) 16

ndash la toleacuterance aux stress abiotiques (seacutecheresse carence en azote rayonnements UV etc) 5

ndash la toleacuterance agrave des herbicides 8

ndash la valorisation industrielle 5

Les techniques de transformation sont tregraves majoritairement des modifications mineures de type SDN1 point de mutation ou eacutedition de base (92 ) Pour les modifications du geacutenome plus conseacutequentes 3 sont classeacutees en SDN2 et 5 en SDN3 19

18 Voir agrave ce sujet la troisiegraveme note de cette seacuterie Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 202019 Pour une deacutefinition des SDN (site directed nuclease) voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit Pour rappel SDN1 inactivation drsquoun gegravene par coupure cibleacutee et reacuteparation deacutefectueuse (deacuteleacutetion ou insertion de quelques nucleacuteotides) SDN2 modification cibleacutee de quelques nucleacuteotides dans un gegravene donneacute SDN3 insertion cibleacutee drsquoun ADN eacutetranger agrave un site donneacute

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Espegraveces veacutegeacutetales eacutetudieacutees par NPBT (entre janvier 1996 et fin mai 2018) par importance deacutecroissante du nombre de publications de recherche deacutedieacutees

Riz

Arabidopsis

Tomate Bleacute

MoussesTabac

MaiumlsAlgues

Soja

Pomme de terre

465

77107

5323

218

6384

4921

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al art cit

Les recherches se sont deacuterouleacutees dans 68 pays et deux drsquoentre eux sont particuliegraverement actifs la Chine (599 publications soit 40 ) et les Eacutetats-Unis (487 publications soit 33 ) Parmi les laboratoires et socieacuteteacutes tregraves en pointe sur ces recherches on note un fort investissement des organismes chinois (Acadeacutemie des sciences de Chine et les acadeacutemies drsquoagriculture de diverses provinces ainsi que des universiteacutes chinoises) non seulement pour les eacutetudes sur le riz pour lesquelles ils deacuteploient des activiteacutes intenses mais aussi sur le colza le cotonnier la tomate et le bleacute La Chine est leader pour les applications agricoles

De nombreuses universiteacutes ameacutericaines (Californie Minnesota Florida Kansas State Penn State) quelques universiteacutes au Japon (Tamagawa Tsukuba Tosushima) et en Europe (universiteacute de Kiel en Allemagne universiteacute Paris-Saclay et de Montpellier en France) ou des centres de recherche bien connus comme lrsquoInstitut des sciences Weizmann en Israeumll ou lrsquoInstitut Max-Planck en Allemagne ou lrsquoInstituto de Agricultura Sostenible du Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas (CIC) en Espagne ainsi que des socieacuteteacutes du secteur priveacute (DuPont-Pioneer Syngenta seeds Cellectis Plant Sciences Calyxt Dow AgroScience) sont tregraves engageacutes dans ces recherches

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III OGM ET OGE VEacuteGEacuteTAUX OUTILS POUR ONE HEALTH UN MONDE UNE SEULE SANTEacute

Comme nous lrsquoavons vu dans la premiegravere note de cette seacuterie 20 en preacuteservant la santeacute des humains et des animaux nous preacuteservons la santeacute du monde car dans le cadre du concept One Health il nrsquoy a qursquoun seul monde et une seule santeacute La santeacute du veacutegeacutetal srsquoinscrit pleinement dans ce concept et les OGM et OGE illustrent parfaitement qursquoen ameacuteliorant la santeacute du veacutegeacutetal avec les biotechnologies veacutegeacutetales on a la possibiliteacute drsquoameacuteliorer la santeacute de tous

1 Un cas drsquoeacutecole le maiumls Bt MON 810 et le risque mycotoxines

Le maiumls Bt MON 810 la seule plante transgeacutenique cultiveacutee dans lrsquoUnion europeacuteenne (essentiellement aujourdrsquohui en Espagne et un peu au Portugal) est un cas drsquoeacutecole Ce maiumls est geacuteneacutetiquement modifieacute par incorporation drsquoun gegravene qui permet aux cellules de la plante de syntheacutetiser une proteacuteine agrave caractegravere insecticide Celle-ci perturbe le fonctionnement digestif de deux ravageurs majeurs de cette culture la pyrale du maiumls (Ostrinia nubilalis) et la seacutesamie (Sesamia nonagrioides) Les varieacuteteacutes de maiumls MON 810 les controcirclent efficacement en diminuant les populations de ces insectes de plus de 90 dans les parcelles cultiveacutees 21 Outre la limitation des deacutegacircts des insectes sur les eacutepis et les tiges de maiumls ce maiumls transgeacutenique deacuteveloppe un effet beacuteneacutefique dans les reacutegions ougrave seacutevissent des fusarioses maladies affectant la santeacute du maiumls

Agrave un stade avanceacute les eacutepis de maiumls se couvrent de moisissures symptocircme de lrsquoinstallation des champignons pathogegravenes des Fusarium agents de cette maladie Les fusarioses srsquoaccompagnent dans des conditions environnementales favorables pour leur deacuteveloppement de production de mycotoxines (toxines produites par des champignons) extrecircmement dangereuses et deacuteleacutetegraveres qui contaminent les reacutecoltes

Selon la nature des mycotoxines produites diffeacuterentes pathologies peuvent survenir chez lrsquohomme ou chez lrsquoanimal atteintes reacutenales du foie du tube digestif du systegraveme immunitaire et de lrsquoappareil reproducteur Certaines mycotoxines sont canceacuterogegravenes drsquoautres sont des perturbateurs endocriniens Des maladies seacutevegraveres ont eacuteteacute constateacutees chez les humains agrave la suite de consommation de farines contamineacutees Dans notre meacutemoire historique

20 Voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit21 Laurent Folcher et al laquo Lower mycotoxin levels in Bt maize grain raquo Agronomy for Sustainable Development vol 30 ndeg 4 deacutecembre 2010 p 711-719(httpslinkspringercomcontentpdf1010512Fagro2F2010005pdf)

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figure encore au Moyen Acircge le mal des Ardents ou feu de saint Antoine qui provoquait des hallucinations et des troubles circulatoires pouvant aller jusqursquoau deacutecegraves ou encore dans les anneacutees 1950 la consommation de pain agrave Pont-Saint-Esprit qui se soldera par la mort de dix personnes et une cinquantaine drsquointernements psychiatriques

Eacutepis de maiumls drsquoune parcelle expeacuterimentale cultiveacutee avec des maiumls Bt et conventionnels

A B

(A) lrsquoeacutepi de maiumls conventionnel est fusarieacute apregraves avoir eacuteteacute attaqueacute par les insectes ravageurs

(B) lrsquoeacutepi de maiumls Bt MON 810 est sain et indemne

Source Catherine Regnault-Roger photos prises en Espagne en 2010

Lrsquoalimentation animale nrsquoest pas en reste Des chevaux ont ainsi eacuteteacute intoxiqueacutes par des fourrages ou des litiegraveres contamineacutes par ces mycotoxines et les eacuteleveurs de cochons connaissent bien les troubles gastro-intestinaux et de la croissance qursquooccasionnent agrave leurs animaux des lots de ceacutereacuteales contamineacutees En 1960 des eacutelevages de dindons britanniques ont eacuteteacute deacutecimeacutes par des arachides importeacutees du Seacuteneacutegal et contamineacutees par des aflatoxines seacutecreacuteteacutees par un champignon srsquoeacutepanouissant en milieu tropical lrsquoAspergillus 22 La prise de conscience du risque mycotoxines a conduit les autoriteacutes sanitaires europeacuteennes agrave eacutetablir une reacuteglementation en 2007 fixant des seuils agrave ne pas deacutepasser

22 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Comment preacutevenir le risque de mycotoxines dans la production agricole raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 322 octobre-deacutecembre 2017 p 45-48(wwwpseudo-sciencesorgComment-prevenir-le-risque-de-mycotoxines-dans-la-production-agricole)

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Des travaux de recherche ont montreacute que la transformation geacuteneacutetique dont beacuteneacuteficie le maiumls Bt MON 810 diminue non seulement le nombre des insectes ravageurs qui sont deacutecimeacutes par la toxine Bt apregraves consommation des tiges ou eacutepis mais aussi les teneurs en mycotoxines dans les reacutecoltes 23 En effet la diminution des insectes phytophages conduit agrave la reacuteduction du nombre de blessures qursquoils infligent agrave la plante en se nourrissant et par lesquelles srsquoinstallent les champignons pathogegravenes agents des fusarioses et producteurs de mycotoxines

La culture du maiumls MON 810 en diminuant lrsquoincidence de fusarioses et le risque mycotoxines bonifie la qualiteacute sanitaire des reacutecoltes ce qui nrsquoest pas sans conseacutequence sur la santeacute animale qursquoelle preacuteserve Une eacutetude italienne a deacutemontreacute que des porcelets nourris avec du maiumls contamineacute par des mycotoxines avaient une perte de poids significative par rapport agrave ceux alimenteacutes avec du maiumls transgeacutenique Bt MON 810 24

2 Faire face au reacutechauffement climatique

Le risque mycotoxines est un risque eacutemergent en Europe aggraveacute par le reacutechauffement climatique En effet aux champignons toxinogegravenes classiques du genre Fusarium srsquoajoute agrave la faveur drsquoeacuteteacutes tregraves chauds lrsquoinstallation de champignons qui prolifegraverent normalement dans les pays tropicaux comme les dangereux Aspergillus (mentionneacutes preacuteceacutedemment agrave propos drsquoarachides) seacutecreacutetant des aflatoxines Ainsi au cours de ces derniegraveres anneacutees plusieurs contaminations par des mycotoxines de produits commercialiseacutes ont eacuteteacute constateacutees ce qui aurait pu avoir des conseacutequences dramatiques sans la vigilance des services de controcircle sanitaire

En 2013 du lait importeacute drsquoEurope de lrsquoEst a eacuteteacute refuseacute en France en raison de fortes teneurs en mycotoxines les vaches avaient consommeacute des fourrages contamineacutes par des moisissures En mai 2014 ce sont des galettes de maiumls bio Auchan et du son de bleacute Bio-Village de la marque Repegravere (Leclerc) qui sont retireacutes en hacircte des rayons des supermarcheacutes en raison de teneurs drsquoune mycotoxine (le DON ou deacuteoxynivaleacutenol) au-delagrave des seuils reacuteglementaires En juin 2014 le journal italien Il Fatto Quotidiano a rapporteacute le scandale de la commercialisation de meules drsquoun fromage italien tregraves appreacutecieacute le parmesan contamineacute aux aflatoxines scandale car il semblerait que les fromagers aient

23 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos laquo Lrsquointeacuterecirct des plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees pour la production agricole le cas du maiumls Bt raquo in Agnegraves Ricroch Yves Datteacutee et Marc Fellous (dir) Biotechnologies veacutegeacutetales Environnement alimentation santeacute Vuibert 2011 p 200-21124 Voir Filippo Rossi Mauro Morlacchini Giorgio Fusconi Amedeo Pietri et Gianfranco Piva laquo Effects of insertion of Bt gene in corn and different fumonisin content on growth performance of weaned piglets raquo Italian Journal of Animal Science vol 10 ndeg 2 2011 p 95-100(wwwtandfonlinecomdoipdf104081ijas2011e19needAccess=true)

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neacutegligeacute la contamination du lait qui servait agrave faire le fromage (des arrestations ont eacuteteacute opeacutereacutees) Cette contamination reacutesultait des eacuteteacutes caniculaires de 2012 et 2013 au cours duquel les vaches avaient eacuteteacute nourries avec du maiumls grain ou de lrsquoensilage contenant des champignons Aspergillus Les autoriteacutes des diffeacuterents pays europeacuteens ont pu ainsi constater agrave cette occasion que lors de conditions climatiques favorables ces Aspergillus qui seacutevissent de maniegravere endeacutemique en Afrique contaminant les reacutecoltes de ceacutereacuteales mal conserveacutees pouvaient prolifeacuterer sur le maiumls dans le sud ou lrsquoest de lrsquoEurope Cet exemple deacutemontre qursquoen preacuteservant la santeacute du veacutegeacutetal en le proteacutegeant de ses bioagresseurs on diminue les risques pour la santeacute animale et la santeacute humaine Le maiumls MON 810 se reacutevegravele ecirctre un outil efficace pour la santeacute dans son concept One Health Dans ces conditions il a sembleacute surprenant du point de vue scientifique et de la santeacute publique que la France interdise en 2014 par la loi 2014-567 la culture des maiumls geacuteneacutetiquement modifieacutes sur son sol 25

IV AMEacuteLIORATION DE LA SANTEacute ENVIRONNEMENTALE

1 Ameacutelioration des itineacuteraires techniques phytosanitaires

Une des conseacutequences logiques de lrsquoameacutelioration geacuteneacutetique des veacutegeacutetaux cultiveacutes visant agrave leur confeacuterer une meilleure aptitude agrave limiter les effets de leurs bioagresseurs est une adaptation dans lrsquoutilisation des produits de traitement que sont les insecticides les fongicides et les herbicides pour la conduite des cultures et diminuer les traitements de confort crsquoest-agrave-dire lrsquoadministration agrave titre preacuteventif

La preacutevention dans la conduite des cultures est en effet une speacuteculation sur un futur qui ne se produit pas toujours dans certains cas on gagne en empecircchant une infestation de prendre de lrsquoampleur dans drsquoautres on traite pour rien car la meacuteteacuteorologie a changeacute ou bien les conditions drsquoinstallation du parasite ne sont plus reacuteunies Crsquoest lagrave ougrave se situe le savoir-faire drsquoun agriculteur avec les technologies qursquoil a agrave sa disposition savoir traiter au bon moment au bon endroit et agrave la bonne dose

Avec les plantes biotech les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont donc modifieacutes Pour reprendre notre exemple une culture de maiumls

25 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Interdiction du maiumls Bt MON 810 en France un vrai risque pour la seacutecuriteacute alimentaire raquo La Revue de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France ndeg 5 janvier 2015 p 19-21 (numeacutero teacuteleacutechargeable sur wwwacademie-agriculturefrpublicationsrevue-aafpage=1)

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Bt MON 810 dispense drsquoutiliser des pulveacuterisations drsquoinsecticides contre la pyrale et la seacutesamie En produisant la proteacuteine insecticide Cry1Ab de maniegravere continue le maiumls est mieux proteacutegeacute agrave tous les stades de son deacuteveloppement Cette reacuteduction drsquoinsecticides sera drsquoautant plus sensible dans les reacutegions ougrave plusieurs geacuteneacuterations de pyrale ou de seacutesamie se succegravedent la mecircme anneacutee En France ce pheacutenomegravene eacutetait traditionnellement tregraves preacutesent dans les reacutegions meacuteridionales au climat chaud et moins dans les reacutegions plus septentrionales particuliegraverement en Alsace dans lesquelles la pyrale deacuteveloppe une seule geacuteneacuteration par an Mais le changement climatique est en train de bouleverser la donne Un bulletin publieacute par la chambre reacutegionale drsquoagriculture du Centre-Val de Loire de lrsquoautomne 2018 deacutecrit des cas de deux geacuteneacuterations annuelles de pyrale du maiumls au lieu drsquoune dans la Champagne beauceronne et la Sologne-Val de Loire la Touraine (mais pas en Beauce-Perche ou dans le Gacirctinais) La seacutesamie autrefois absente y est captureacutee reacuteguliegraverement depuis 2010 et son aire de reacutepartition srsquoeacutetend depuis 2016 au nord de la Loire 26 Le renouvellement rapprocheacute de ces insectes ravageurs neacutecessite alors plusieurs traitements au cours de la saison Avec le maiumls Bt MON 810 rien de tel puisque la plante se protegravege elle-mecircme 27 Lrsquoeacuteconomie en insecticides qui en reacutesulte diminue les risques de reacutesidus de pesticides dans les aliments et ameacuteliore la seacutecuriteacute alimentaire Elle preacutesente eacutegalement des avantages eacutecologiques en abaissant les risques de contaminations de pesticides dans la biosphegravere 28 ainsi que les eacutemissions de gaz agrave effet de serre lieacutes aux passages des engins agricoles dans les parcelles pour les traitements Elle se traduit eacutegalement par des avantages eacuteconomiques en reacuteduisant le coucirct des intrants et le temps de travail de lrsquoopeacuterateur agricole

2 Diminution du gaz agrave effet de serre CO2

Les avantages eacutecologiques deacutecrits ci-dessus agrave propos du maiumls MON 810 concernent toutes les cultures GM Au Royaume-Uni deux experts en eacuteconomie appliqueacutee aux biotechnologies eacutetablissent annuellement un bilan annuel de lrsquoimpact environnemental de cultures biotech Ils ont eacutevalueacute que le deacuteveloppement actuel de ces cultures (pour rappel une surface de 1917 millions drsquohectares en 2018) permet dans sa globaliteacute de diminuer lrsquoeacutemission du gaz agrave effet de serre CO2 de 271 millions de tonnes Cette eacuteconomie est lieacutee aux changements des pratiques agricoles (reacuteduction des pulveacuterisations drsquoinsecticides et drsquoherbicides pour 29 millions de tonnes de CO2) et aux

26 Voir Bulletin de santeacute du veacutegeacutetal maiumls Reacutegion Centre-Val de Loire ndeg16 bilan 30 octobre 2018(httpswwwarvalis-infosfr_pluginsWMS_BO_GallerypagegetElementStreamjspzid=53673ampprop=file)27 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos art cit28 La biosphegravere comprend tous les organismes vivants et leurs milieux de vie donc la totaliteacute des eacutecosystegravemes preacutesents sur la Terre dans lrsquoeau ou dans lrsquoair

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techniques culturales simplifieacutees (TCS) qui diminuent la quantiteacute de carburant consommeacutee par les machines agricoles (eacuteconomie de 242 millions de tonnes de CO2) Les TCS srsquoaccompagnent en outre drsquoune moindre vulneacuterabiliteacute des sols agrave lrsquoeacuterosion et drsquoune augmentation de la biodiversiteacute tellurique (vers de terre insectes du sol comme les collemboles)

La reacuteduction de substances actives consommeacutees lors des traitements insecticides et herbicides a eacutegalement eacuteteacute calculeacutee Sur une peacuteriode de vingt et un ans (depuis 1996) elle est eacutevalueacutee agrave 671 millions de kilogrammes 29 Agrave cette eacutevaluation srsquoajoute un indicateur le quotient de lrsquoimpact environnemental (Environmental Impact Quotient EIQ) eacutetabli pour chaque substance active phytopharmaceutique dans les champs Les auteurs constatent une ameacutelioration de ce quotient autour de 185 ainsi qursquoune diminution de 8 des quantiteacutes de pesticides utiliseacutes Les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont ameacutelioreacutes et sont devenus plus vertueux

3 Augmentation de la biodiversiteacute

Une autre conseacutequence de la culture des plantes biotech est de favoriser la biodiversiteacute agricole La commercialisation des plantes GM srsquoest traduite par une augmentation du nombre de varieacuteteacutes cultiveacutees Bernard Le Buanec de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France donne agrave ce propos quelques chiffres 87 varieacuteteacutes diffeacuterentes de maiumls Bt incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 810 ont eacuteteacute cultiveacutees sur 35 000 hectares en Catalogne en 2016 en Inde il est deacutenombreacute 205 varieacuteteacutes de coton cultiveacutees incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 et 309 varieacuteteacutes pour la modification MON 15985 30 De son cocircteacute Jean-Claude Pernollet eacutegalement membre de de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France mentionne plus de 4 300 varieacuteteacutes de maiumls transgeacuteniques commercialiseacutees sous 202 marques diffeacuterentes et produites par 173 entreprises 31

La lutte contre les maladies contribue aussi agrave sauver la biodiversiteacute locale par la preacuteservation deacutejagrave eacutevoqueacutee drsquoespegraveces conventionnelles menaceacutees agrave lrsquoinstar des pruniers sauveacutes de la sharka et des papayers drsquoHawaii proteacutegeacutes du Papaya ringspot virus (PRSV)

On observe aussi la preacuteservation des insectes beacuteneacutefiques pour les cultures (entomofaune auxiliaire) sur les parcelles cultiveacutees avec une plante transgeacutenique lrsquoeacutepandage drsquoun insecticide tue la plupart des insectes du champ tandis que

29 Graham Brookes et Peter Barfoot laquo Farm income and production impacts of using GM crop technology 1996-2016 raquo GM Crops amp Food vol 9 ndeg 2 2018 p 59-89(wwwtandfonlinecomdoipdf1010802164569820181464866needAccess=true)30 Bernard Le Buanec laquo La diversiteacute geacuteneacutetique en agriculture raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculture Parole agrave la science Presses des Mines 2018 p 169-18731 Voir Jean Claude Pernollet laquo Plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculturehellip op cit p 188-204

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la plante biotech ne tue que ceux qui srsquoattaquent agrave elle en les empoisonnant Une augmentation de la biodiversiteacute sur des parcelles de cotonnier GM a ainsi eacuteteacute observeacutee en Chine si les deacutegacircts de la noctuelle du cotonnier ont bien eacuteteacute reacuteduits gracircce agrave la toxiciteacute que manifeste la plante envers cet insecte la reacuteduction des insecticides a favoriseacute lrsquoaugmentation des populations de trois groupes majeurs drsquoinsectes auxiliaires que sont les coccinelles les araigneacutees et les chrysopes 32 Une constatation de mecircme nature a eacuteteacute reacutealiseacutee par Claude Menara 33 agriculteur du sud-ouest de la France (Lot-et-Garonne) quand il cultivait du maiumls MON 810 sur son exploitation avant lrsquointerdiction de 2014

4 Les risques de disseacutemination par flux de gegravenes

La possibiliteacute de disseacutemination non intentionnelle des transgegravenes entre espegraveces diffeacuterentes doit ecirctre consideacutereacutee de maniegravere diffeacuterente selon qursquoil srsquoagit des espegraveces interfertiles ou drsquoespegraveces qui ne peuvent pas srsquohybrider entre elles indique Jean-Claude Pernollet dans le bilan qursquoil a dresseacute en 2018 des risques et avantages environnementaux des plantes biotech Dans le second cas souligne-t-il laquo lrsquoinsertion drsquoun transgegravene viable et sa seacutelection demandent beaucoup de temps de sorte qursquoelle nrsquoest pas observable agrave une eacutechelle de temps humaine 34 raquo tandis que dans le premier cas il faudra prendre des mesures de coexistence des varieacuteteacutes cultiveacutees en observant des distances agrave respecter entre les parcelles ou en deacutecalant les semis si on veut eacuteviter agrave tout prix drsquoeacuteventuelles hybridations fortuites qui rappelons-le nrsquoont pas de conseacutequences neacutegatives sanitaires et environnementales

Ce problegraveme est surtout souleveacute par les exploitants qui pratiquent lrsquoagriculture biologique dont le cahier des charges refuse la culture des plantes biotech et lrsquoutilisation de certains pesticides organiques de synthegravese (tout en acceptant cependant des pesticides chimiques mineacuteraux eacutecotoxiques comme les bouillies agrave base de cuivre ou des varieacuteteacutes cultiveacutees comme le bleacute Renan issues de croisements par des meacutethodes de geacutenie geacuteneacutetique 35) Une preacutesence fortuite de plantes GM agrave une teneur supeacuterieure agrave 09 dans leurs parcelles aurait une incidence eacuteconomique sur la valeur de leurs reacutecoltes qui ne seraient plus consideacutereacutees comme laquo bio raquo

32 Voir Geneviegraveve De Lacour laquo Le coton GM favorise la biodiversiteacute selon une eacutetude chinoise raquo journaldelenvironnementnet 15 juin 2012 (wwwjournaldelenvironnementnetarticlele-coton-gm-favorise-la-biodiversite-selon-une-etude-chinoise29487)33 Voir Daniel Cadis laquo Claude Meacutenara ldquoMon maiumls transgeacutenique est le plus eacutecologique rdquo raquo lefigarofr 6 avril 2007(wwwlefigarofractualite2007040601001-20070406ARTFIG90080-claude_menara_mon_mais_transgenique_est_le_plus_ecologiquephp)34 Jean Claude Pernollet art cit p 19535 Andreacute Gallais laquo La principale varieacuteteacute de bleacute ldquobiordquo serait-elle geacuteneacutetiquement modifieacutee raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 314 octobre 2015 p 46-48 (httpswwwpseudo-sciencesorgLa-principale-variete-de-ble-bio-serait-elle-genetiquement-modifiee)

DES PLANTES BIOTECH AU SERVICE DE LA SANTEacute

DU VEacuteGEacuteTAL ET DE LrsquoENVIRONNEMENT

Catherine REGNAULT-ROGER

La Fondation pour lrsquoinnovation politique est un think tank libeacuteral progressiste et europeacuteen

Preacutesident Nicolas BazireVice-Preacutesident Greacutegoire Chertok

Directeur geacuteneacuteral Dominique Reynieacute Preacutesident du Conseil scientifique et drsquoeacutevaluation Christophe de Voogd

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FONDATION POUR LrsquoINNOVATION POLITIQUE

Un think tank libeacuteral progressiste et europeacuteen

Neacutee en 2004 la Fondation pour lrsquoinnovation politique srsquoinscrit dans une perspective libeacuterale progressiste et europeacuteenne Par ses travaux elle vise deux objectifs contribuer agrave un deacutebat pluraliste et documenteacute et inspirer la deacutecision publique

Reconnue drsquoutiliteacute publique la Fondation met gratuitement agrave la disposition de tous la totaliteacute de ses travaux sur le site fondapolorg De plus sa plateforme datafondapol permet agrave chacun de consulter lrsquoensemble des donneacutees collecteacutees dans le cadre des enquecirctes Ses bases de donneacutees sont utilisables dans le prolongement de la politique drsquoouverture et de partage des donneacutees publiques voulue par le gouvernement Enfin lorsqursquoil srsquoagit drsquoenquecirctes internationales les donneacutees sont proposeacutees dans les diffeacuterentes langues du questionnaire soit par exemple 33 langues pour lrsquoenquecircte Deacutemocraties sous tension meneacutee dans 42 pays

La Fondation peut deacutedier une partie de son activiteacute agrave des enjeux qursquoelle juge strateacutegiques Ainsi le groupe de travail laquo Anthropotechnie raquo examine et initie des travaux explorant les nouveaux territoires ouverts par lrsquoameacutelioration humaine le clonage reproductif lrsquohybridation homme-machine lrsquoingeacutenierie geacuteneacutetique et les manipulations germinales Il contribue agrave la reacuteflexion et au deacutebat sur le transhumanisme laquo Anthropotechnie raquo propose des articles traitant des enjeux eacutethiques philosophiques et politiques que pose lrsquoexpansion des innovations technologiques dans le domaine de lrsquoameacutelioration du corps et des capaciteacutes humaines

La Fondation pour lrsquoinnovation politique est indeacutependante et nrsquoest subventionneacutee par aucun parti politique Ses ressources sont publiques et priveacutees

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INTRODUCTION 9

I LES PLANTES TRANSGEacuteNIQUES OUTILS DE LA SANTEacute DU VEacuteGEacuteTAL 10

1 Des eacuteveacutenements de transformation pour ameacuteliorer la santeacute du veacutegeacutetal 112 Le deacuteveloppement de la culture des plantes transgeacuteniques une eacutepopeacutee sur vingt ans 15

II LES PROMESSES DES NOUVELLES BIOTECHNOLOGIES (NBT) POUR LA SANTEacute VEacuteGEacuteTALE 19

III OGM ET OGE VEacuteGEacuteTAUX OUTILS POUR ONE HEALTH UN MONDE UNE SEULE SANTEacute 231 Un cas drsquoeacutecole le maiumls Bt MON 810 et le risque mycotoxines 232 Faire face au reacutechauffement climatique 25

IV AMEacuteLIORATION DE LA SANTEacute ENVIRONNEMENTALE 261 Ameacutelioration des itineacuteraires techniques phytosanitaires 262 Diminution du gaz agrave effet de serre CO2 273 Augmentation de la biodiversiteacute 284 Les risques de disseacutemination par flux de gegravenes 295 Preacutevenir les reacutesistances 30

CONCLUSION 32

SOMMAIRE

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REacuteSUMEacute

Les meacutethodes de modification du geacutenome sont intimement lieacutees agrave lrsquohistoire de lrsquohumaniteacute des premiers balbutiements de lrsquoagriculture au neacuteolithique en passant par le deacuteveloppement des theacuterapies geacuteniques Aujourdrsquohui les techniques employeacutees sont issues des biotechnologies (transgeacutenegravese mutageacutenegravese ainsi que les nouvelles techniques drsquoeacutedition du geacutenome NBT ou New Breeding Techniques) et suscitent un deacutebat socieacutetal empreint drsquoinquieacutetude ou de rejet ideacuteologique

Ces craintes sont-elles fondeacutees Les avanceacutees scientifiques que propose cette approche biotechnologique meacuteritent drsquoecirctre prises en consideacuteration tout particuliegraverement en matiegravere de santeacute Aujourdrsquohui la mondialisation a souligneacute que les santeacutes qursquoelles soient humaine ou animale veacutegeacutetale ou environnementale sont interdeacutependantes et reacuteunies sous le concept One Health une seule santeacute un seul monde

Apregraves avoir situeacute les modifications du geacutenome dans le contexte de la vie sur notre planegravete et les progregraves qursquoelles offrent en matiegravere de santeacute humaine et animale ainsi que les espoirs que ces techniques suscitent nous examinerons dans cette note les innovations qui relegravevent du domaine de la santeacute du veacutegeacutetal et quelles sont les conseacutequences environnementales que posent reacuteellement les plantes biotechnologiques

Cette eacutetude sinsegravere dans la seacuterie de la Fondation pour linnovation politique sur les agritechnologies et les biotechnologies sous la direction scientifique de Madame Catherine Regnault-Roger professeur des universiteacutes eacutemeacuterite agrave lUniversiteacute de Pau et des Pays de lAdour membre de lAcadeacutemie dagriculture de France et membre correspondant de lAcadeacutemie nationale de Pharmacie

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INTRODUCTION

Dans leacutetude Des outils de modification du geacutenome pour la santeacute humaine et animale 1 il a eacuteteacute rappeleacute que la modification du geacutenome est un des moteurs de lrsquoeacutevolution sur terre et que les techniques de modification du geacutenome sont intimement lieacutees agrave lrsquohistoire de lrsquohumaniteacute du passeacute lointain avec les deacutebuts de lrsquoagriculture et la domestication des espegraveces aux reacutecents deacuteveloppements des techniques drsquoeacutedition du geacutenome qui ouvrent drsquoimmenses perspectives en matiegravere de theacuterapies geacuteniques de maicirctrise des maladies vectorielles tropicales transmises par les moustiques ou encore drsquoeacutepizooties 2 ainsi que drsquoameacutelioration du bien-ecirctre animal

Qursquoen est-il de la santeacute du veacutegeacutetal qui est tout comme la santeacute humaine et la santeacute animale un des volets importants de la santeacute consideacutereacutee dans la globaliteacute du concept One Health Et quelles en sont les conseacutequences pour lrsquoenvironnement Voici quelques-unes des questions auxquelles nous allons tenter drsquoapporter des eacuteleacutements drsquoinformation agrave partir des reacutealiteacutes scientifiques

1 Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 20202 Lrsquoeacutepizootie est une eacutepideacutemie qui touche des animaux de la mecircme espegravece ou drsquoespegraveces diffeacuterentes dans une reacutegion donneacutee

DES PLANTES BIOTECH AU SERVICE DE LA SANTEacute

DU VEacuteGEacuteTAL ET DE LrsquoENVIRONNEMENT

Catherine REGNAULT-ROGERProfesseur des universiteacutes eacutemeacuterite de lrsquouniversiteacute de Pau et des Pays de lrsquoAdour (Iprem UMR CNRS 5452 -e2S UPPA)

membre de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France membre correspondant de lrsquoAcadeacutemie nationale de pharmacie membre du comiteacute scientifique du Haut Conseil des biotechnologies

Lrsquoauteur deacuteclare ne pas avoir de conflits drsquointeacuterecircts avec le sujet traiteacute Les opinions exprimeacutees nrsquoengagent pas les instances auxquelles elle appartient Sa deacuteclaration publique drsquointeacuterecircts (DPI) est afficheacutee sur le site du Haut Conseil des biotechnologies(wwwhautconseildesbiotechnologiesfrsiteswwwhautconseildesbiotechnologiesfrfilesfile_fields20190731formulaire-dpi-hcb-2019-regnault-roger-catherine-publipdf)

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I LES PLANTES TRANSGEacuteNIQUES OUTILS DE LA SANTEacute DU VEacuteGEacuteTAL

Crsquoest en 1983 que fut obtenue la premiegravere plante transgeacutenique dans le laboratoire belge de lrsquouniversiteacute de Gand dirigeacute par Marc Van Montagu gracircce aux travaux qursquoil mena avec Joseph Schnell un tabac geacuteneacutetiquement modifieacute (GM) reacutesultant drsquoun transfert de gegravene reacutealiseacute agrave lrsquoaide drsquoune agrobacteacuterie Agrobacterium tumefaciens priveacutee de son gegravene infectieux propageant la galle du collet une maladie des racines du veacutegeacutetal pour ecirctre remplaceacute par un gegravene drsquointeacuterecirct qui confegravere agrave la plante de nouvelles proprieacuteteacutes Ce premier tabac biotechnologique inteacutegrait ainsi un gegravene lui confeacuterant une reacutesistance agrave un antibiotique Ce fut ensuite un tabac reacutesistant agrave des insectes qui fut mis au point gracircce agrave un transfert drsquoun gegravene du bacille de Thuringe (Bacillus thuringiensis) produisant une proteacuteine toxique pour de nombreux insectes Le bacille de Thuringe est une bacteacuterie largement utiliseacutee comme substance active insecticide incorporeacutee dans des formulations de biopesticides (appeleacutees aujourdrsquohui produits de biocontrocircle) depuis plusieurs deacutecennies tant dans lrsquoagriculture conventionnelle que lrsquoagriculture biologique Les plantes modifieacutees avec un gegravene de Bacillus thuringiensis sont appeleacutees laquo Bt raquo (tabac Bt maiumls Bthellip)

Par la suite dans les anneacutees 1990 un plant de tabac et une tomate reacutesistants agrave des virus ont eacuteteacute cultiveacutes en Chine 3 et en 1994 une tomate agrave maturation retardeacutee la tomate Flavr Savr a eacuteteacute commercialiseacutee aux Eacutetats-Unis pendant deux ans Ce fut un eacutechec commercial Produite par la socieacuteteacute Calgene elle se reacuteveacutela deacutecevante tant pour ses qualiteacutes gustatives peu convaincantes que pour des faciliteacutes espeacutereacutees dans son transport qui ne furent pas constateacutees Le rachat de Calgene par la socieacuteteacute Monsanto en 1996 mit fin agrave cette expeacuterience

De nombreux projets de modifications geacuteneacutetiques sur plusieurs espegraveces veacutegeacutetales ont existeacute dans les cartons des laboratoires de recherche dans les anneacutees 1980-1990 4 mais lrsquoessor des plantes biotech va reacuteellement se produire agrave partir de 1996 avec la mise en culture de plantes transgeacuteniques commercialiseacutees pour faciliter le deacutesherbage et mieux reacutesister agrave des insectes ravageurs

3 Voir Zhang Tao et Zhou Shundong laquo Lrsquoutilisation des OGM en Chine enjeux et deacutebats raquo Perspectives chinoises ndeg 76 mars-avril 2003 p 52-60 (wwwperseefrdocperch_1021-9013_2003_num_76_1_2948) Clive James laquo Global Status of Transgenic Crops in 1997 raquo ISAAA Briefs no 5 1997 (httpciteseerxistpsueduviewdocdownloaddoi=10113654311amprep=rep1amptype=pdf)4 Voir ainsi les nombreux dossiers speacuteciaux publieacutes dans les anneacutees 1990 par les revues La Recherche (ndeg 270 par exemple) ou Biofutur (ndeg 90 ou no 172 par exemple)

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Quel nom pour les plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees Les premiegraveres plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees (PGM) ont eacuteteacute obtenues par transgeacutenegravese soumise agrave la reacuteglementation speacutecifique concernant les OGM (en Europe notamment) Aussi cette deacutenomination PGM est-elle maintenant associeacutee aux plantes transgeacuteniquesDepuis le champ des modifications geacuteneacutetiques en laboratoire srsquoest eacutelargi agrave drsquoautres techniques comme la mutagenegravese induite ou les techniques drsquoeacutedition du geacutenome Agrave ce jour les plantes obtenues par ces techniques ne sont pas encore reacuteglementeacutees comme des OGM Une reacuteflexion est cependant conduite dans lrsquoensemble des pays du monde y compris dans lrsquoUnion europeacuteenne sur la reacuteglementation agrave leur appliquer Consideacuterant les OGM comme dangereux drsquoun point de vue socieacutetal les ONG environnementalistes (Greenpeace Confeacutedeacuteration paysanne Les Faucheurs volontaireshellip) appellent les produits obtenus par biotechnologies des laquo OGM cacheacutes raquo ce qui nrsquoa guegravere de fondement scientifique Agrave lrsquoinstar du vocable anglais reacutepandu dans le monde nous preacutefeacuterons deacutenommer toutes les plantes qui reacutesultent de la mise en œuvre du geacutenie geacuteneacutetique crsquoest-agrave-dire des biotechnologiques quelle que soit la technique qui ait eacuteteacute utiliseacutee laquo plantes biotech raquo (plantes GM) On reacuteservera les termes drsquoOGM ou de PGM aux organismes obtenus par transgeacutenegravese et celui drsquoOGE (organismes geacuteneacutetiquement eacutediteacutes en anglais Genetically Engineered Organism ou Genetically Edited Organism GEO) agrave ceux qui le sont par eacutedition du geacutenome

Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 2020

1 Des eacuteveacutenements de transformation pour ameacuteliorer la santeacute du veacutegeacutetal

Ce sont donc avec des caractegraveres agronomiques de lutte contre les fleacuteaux qui affectent les plantes cultiveacutees que se sont deacuteveloppeacutees les premiegraveres plantes biotech insectes et neacutematodes (vers ronds) ravageurs qui attaquent la plante en train de se deacutevelopper agents pathogegravenes qui propagent des maladies ou encore mauvaises herbes qui sont en concurrence avec les cultures pour lrsquoeau et les nutriments du sol dans la parcelle En conseacutequence les premiegraveres plantes transgeacuteniques ont eacuteteacute modifieacutees pour preacuteserver leur santeacute face agrave leurs bioagresseurs 5

Crsquoest en 1995 que les premiegraveres autorisations de plantes GM ont eacuteteacute accordeacutees aux Eacutetats-Unis pour des plantes reacutesistantes agrave des insectes qui leur sont nuisibles un cotonnier (Bollgardreg Cotton portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 de Monsanto) et un maiumls (Knockoutreg Corn portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation Bt 176 de Syngenta tous deux reacutesistants agrave des insectes de la famille des leacutepidoptegraveres ainsi qursquoune pomme de terre (New Leaf Potatoreg portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation Russet Burbank de Monsanto) reacutesistante agrave un coleacuteoptegravere le doryphore pomme de terre eacutegalement autoriseacutee au Canada la mecircme anneacutee 6

5 Terme consacreacute depuis une quinzaine drsquoanneacutees pour deacutesigner tout organisme nuisible agrave la plante6 Voir Anthony M Shelton Jian-Zhou Zhao et Richard T Roush laquo Economic Ecological Food Safety and Social Consequences of the Deployment of Bt Transgenic Plants raquo Annual Review of Entomology vol 47 janvier 2002 p 845-881 (httpwwwdataforestryoregonstateeduorbBiotechClass200420materials9A-BT20CROPSAnnRevEnt47pdf)

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Gracircce aux travaux de lrsquoInternational Service for the Acquisition of Agri-biotech Application (ISAAA) animeacute pendant pregraves de vingt ans par son fondateur Clive James il est possible de suivre lrsquoeacutevolution des surfaces de plantes biotech dans le monde par culture par transformation geacuteneacutetique et par pays 7 Les premiegraveres mises en culture ont concerneacute des plantes toleacuterantes agrave des herbicides (herbicide-toleacuterantes HT) et des plantes reacutesistantes aux insectes (insectes-reacutesistantes IR) Dans le premier cas on introduit dans la plante un gegravene qui induit la synthegravese drsquoune enzyme qui lui permet de deacutetoxifier cet herbicide Si on choisit un herbicide non seacutelectif comme le glyphosate ou le glufosinate seules les plantes posseacutedant lrsquoenzyme qui permet agrave la plante de reacutesister agrave lrsquoherbicide utiliseacute ne sont pas deacutetruites et les autres plantes indeacutesirables dans la parcelle le sont Il srsquoagit de repousses de cultures preacuteceacutedentes drsquoadventices ou de mauvaises herbes comme le gaillet ou le coquelicot qui diminuent les rendements mais aussi des plantes deacuteleacutetegraveres comme lrsquoambroisie ou le datura qui seacutecregravetent des moleacutecules naturelles toxiques pour lrsquohomme et les animaux Les plantes biotech tolegraverent lrsquoherbicide qui se reacutevegravele fatal pour les autres plantes Dans le second cas les plantes GM contiennent des eacuteveacutenements de transformation permettant agrave la plante de seacutecreacuteter dans ses tissus des proteacuteines toxiques pour des insectes qui se nourrissent de la plante Ces insectes sont deacutecimeacutes par la plante ce qui lui permet de mieux reacutesister agrave leurs ravages

Premiegraveres constructions geacuteneacutetiques drsquoun eacuteveacutenement de transformation

Source Groupement national interprofessionnel des semences et plants (Gnis) wwwgnisfr Pour notre exemple les gegravenes drsquointeacuterecircts sont les gegravenes cry1Ab et bar le gegravene marqueur est bla auxquels srsquoajoutent le gegravene promoteur (PEPC et speacutecifique du pollen 8) et un gegravene terminateur

7 Voir laquo ISAAA Briefs raquo (wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs)8 Promoteur phosphoeacutenolpyruvate-carboxylase et promoteur speacutecifique du pollen voir Anna Dutton Heiri Klein Joumlrg Romeis et Franz Bigler laquo Uptake of Bt-toxin by herbivores feeding on transgenic maize and consequences for the predator Chrysoperla carnea raquo Ecological Entomology vol 27 ndeg 4 aoucirct 2002 p 441447 (httpsonlinelibrarywileycomdoiepdf101046j1365-2311200200436x)

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Qursquoest-ce que le maiumls Bt 176 Knockoutreg Corn Une plante biotech peut ecirctre deacutesigneacutee par son nom commercial qui deacutepend de la socieacuteteacute qui la distribue mais aussi par le nom de son eacuteveacutenement de transformation (trait en anglais) qui est lrsquoeacuteleacutement geacuteneacutetique qui a eacuteteacute introduit dans le geacutenome de la planteLe maiumls Knockoutreg Corn commercialiseacute par Syngenta (autres noms commerciaux NaturGard KnockOuttrade Maximizertrade) est un maiumls qui contient lrsquoeacuteveacutenement de transformation Bt 176 (ou 176) Celui-ci est composeacute de trois gegravenes cry1Ab bar et bla qui proviennent de trois bacteacuteries diffeacuterentes Bacillus thuringiensis subsp Kurstaki Streptomyces hygroscopicus et Escherichia coli Inteacutegreacutes au geacutenome de la plante ces gegravenes produisent respectivement ndash une toxine cry1Ab qui deacutetruit lrsquoappareil digestif drsquoinsectes leacutepidoptegraveres (pyrale du maiumls et seacutesamie) Les insectes qui consomment ce maiumls modifieacute sont donc tueacutes et par conseacutequent la reacutesistance de la plante agrave ces insectes ravageurs est augmenteacutee ndash une enzyme PAT (phosphinothricine N-aceacutetyltransfeacuterase) qui permet agrave la plante de survivre quand on eacutepand des herbicides non seacutelectifs agrave base de glufosinate crsquoest-agrave-dire que dans le champ toutes les plantes sont deacutetruites agrave lrsquoexception de celles posseacutedant ce gegravene qui induit la synthegravese drsquoune enzyme inhibant lrsquoactiviteacute de lrsquoherbicide ndash une enzyme qui deacutetoxifie des antibiotiques de la famille des szlig-lactames comme lrsquoampicilline Ce caractegravere a eacuteteacute introduit afin de faciliter la phase de tri Tregraves deacutecrieacutee pour des raisons de risque sanitaire lrsquointroduction de gegravenes reacutesistants agrave des antibiotiques sera abandonneacutee dans les constructions ulteacuterieures drsquoOGMPour srsquoexprimer ces gegravenes ont besoin drsquoun gegravene promoteur qui leur est associeacute dans la construction geacuteneacutetique

Lrsquoeacuteveacutenement de transformation 176 confegravere ainsi agrave la varieacuteteacute de maiumls qui lrsquointegravegre une double proprieacuteteacute une reacutesistance agrave des insectes ravageurs et une toleacuterance agrave un herbicide (HTIR) Lrsquoagriculteur nrsquoa plus besoin de traiter avec des insecticides pour la proteacuteger des attaques de la pyrale et de la seacutesamie et il peut deacutesherber son champ de maiumls avec un herbicide agrave base de glufosinate Comme celui-ci est un herbicide non seacutelectif (encore appeleacute total ou universel) il est possible de se deacutebarrasser des mauvaises herbes de la parcelle avec une pulveacuterisation bien positionneacuteeLrsquoeacuteveacutenement de transformation 176 (code SYN-EV176-9) a reccedilu des autorisations pour un usage dans lrsquoalimentation humaine avant et apregraves transformation agro-alimentaire dans lrsquoUnion europeacuteenne et 13 pays (Argentine Australie Canada Chine Japon Nouvelle-Zeacutelande Philippines Afrique du Sud Coreacutee du Sud Suisse Taiwan Eacutetats-Unis et Zambie) et pour lrsquoalimentation animale dans lrsquoUnion europeacuteenne et 9 pays (Argentine Canada Chine Japon Philippines Afrique du Sud Coreacutee du Sud Suisse Eacutetats-Unis) LrsquoUnion europeacuteenne qui avait accordeacute son autorisation en 1997 pour une dureacutee de dix ans ne lrsquoa pas renouveleacutee en 2007 Cet eacuteveacutenement de transformation est eacutegalement autoriseacute pour la culture en Argentine au Canada au Japon et aux Eacutetats-Unis

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Pour conclure sur lrsquoeacuteveacutenement de transformation du maiumls Bt 176 des travaux de recherche ont deacutemontreacute que son controcircle des leacutepidoptegraveres pyrale et seacutesamie eacutetait imparfait et srsquoaccompagnait par conseacutequent de deacutegacircts significatifs sur la culture En effet en raison drsquoun gegravene promoteur mal choisi la proteacuteine Cry1Ab ne srsquoexprimait que dans les tiges et le pollen au contraire drsquoun autre eacuteveacutenement de transformation concurrent qui allait ecirctre mis sur le marcheacute peu apregraves et le supplanter le MON 810 de Monsanto qui srsquoexprime aussi dans les eacutepis (voir page 24 pour une illustration avec du maiumls Bt MON 810) Voir Laurent Folcher et al laquo Study of effects of Bt maize (Zea mays) events on Lepidoptera Ostrinia nubilalis Sesamia nonagrioides in Southwestern France raquo Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences 71(2 Pt A) janvier 2006 p 227-231

Quatre cultures majeures sont concerneacutees par les transformations biotechnologiques le cotonnier le soja le maiumls et le canola 9 (ou colza GM cultiveacute au Canada) Les cultures chinoises de tabac ou de tomates geacuteneacutetiquement modifieacutees du deacutebut des anneacutees 1990 ne sont plus significatives face agrave cet essor Drsquoautres cultures nettement moins importantes vont suivre le riz la luzerne toleacuterante au glyphosate (Roundup Readyreg) la papaye et la courge sont cultiveacutes aux Eacutetats-Unis eacutegalement la pomme de terre ou la betterave agrave sucre ou encore lrsquoananas au Costa Rica et des fleurs ornementales en Colombie Des succegraves sur de petites cultures localiseacutees ont eacuteteacute remarqueacutes ces derniegraveres anneacutees par exemple agrave Hawaii avec la plantation de papayers reacutesistants agrave une maladie causeacutee par un virus le Papaya ringspot virus (PRSV) Des espoirs sont placeacutes dans le deacuteveloppement de pruniers geacuteneacutetiquement modifieacutes pour lutter contre la sharka la maladie virale la plus deacutevastatrice du genre Prunus causeacutee par le Plum pox virus (PPV) Elle a eacuteteacute identifieacutee agrave lrsquoorigine dans les Balkans et a fortement essaimeacute notamment en Ameacuterique du Nord On remarque eacutegalement la large adoption de lrsquoaubergine Brinjal Bt (IR) par les agriculteurs du Bangladesh Ils eacutetaient vingt en 2014 et plus de vingt-sept mille en 2017 totalisant une superficie de 2 400 hectares (il srsquoagit de tregraves petites exploitations) sur un total de 50 000 hectares drsquoaubergines cultiveacutees

La transformation dominante pour les quatre grandes cultures est la toleacuterance agrave un herbicide qui surpasse encore la reacutesistance aux insectes ou aux virus Parallegravelement se deacuteveloppe lrsquoempilage de caractegraveres crsquoest-agrave-dire le fait que dans une mecircme plante il puisse y avoir plusieurs gegravenes de transformation Ainsi si la surface consacreacutee agrave des plantes biotech toleacuterantes agrave un ou des herbicides a culmineacute avec 100 millions drsquohectares en 2015 (et autour de 20 millions drsquohectares pour les plantes biotech reacutesistantes agrave des insectes et agrave des virus)

9 Le canola est produit au Canada en cultures de printemps ou drsquoautomne il srsquoagit drsquoun colza geacuteneacutetiquement modifieacute pour obtenir moins drsquoacide eacuterucique et moins drsquoacides gras (AG) satureacutes et plus drsquoAG mono-insatureacute (acide oleacuteique) Voir Canola Council of Canada laquo Le canola les mythes deacutemystifieacutes raquo canolacouncilorg (httpsfrcanolacouncilorghuile-et-tourteauhuile-de-canolale-canola-les-mythes-deacutemystifieacutesmyth1)

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en 2017 ce ne sont plus que 887 millions drsquohectares qui sont consacreacutes agrave la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) et 233 millions drsquohectares agrave la reacutesistance agrave des insectes (IR) et agrave des virus En revanche on observe un essor marqueacute des cultures de plantes contenant plusieurs eacuteleacutements de transformation avec une progression de plus de 50 millions drsquohectares en dix ans (20 millions drsquohectares en 2007 et 777 millions drsquohectares de cultures en 2017) Ces plantes sont toleacuterantes agrave des herbicides et reacutesistantes agrave des insectes et des virus (IR-HT) ce sont des plantes polyvalentes qui peuvent se deacutefendre contre plusieurs bioagresseurs

2 Le deacuteveloppement de la culture des plantes biotech une eacutepopeacutee sur vingt ans

Avant de passer au stade de la commercialisation des plantes GM de nombreuses expeacuterimentations en champ ont eacuteteacute conduites pendant dix ans Un tiers des essais concernait le maiumls un cinquiegraveme le canola la tomate et la pomme de terre faisant jeu eacutegal avec 11 puis agrave moins de 10 le soja (9 ) le cotonnier (7 ) et le tabac (5 ) Entre 1986 et 1997 ce ne sont pas moins de 25 000 essais (15 000 avant 1995 10 000 entre 1995 et 1997) concernant 60 mises en culture 10 caractegraveres de transformations qui ont eacuteteacute conduits dans 45 pays par des socieacuteteacutes qui ont deacuteposeacute des dossiers de demandes drsquoautorisation de commercialisation (importation et mise en culture) dans plusieurs pays

Le dialogue est alors de mise entre les autoriteacutes en charge de la reacuteglementation et les eacutequipes drsquoexpeacuterimentateurs Les reacutesultats sont communiqueacutes agrave la communauteacute scientifique et au grand public pour en deacutebattre 10 Lrsquoimportant selon Clive James 11 est alors de contribuer agrave faire comprendre ce que sont les cultures transgeacuteniques

Apregraves cette phase drsquoessais crsquoest en 1996 que commencegraverent reacuteellement la mise en culture et la commercialisation des plantes biotech dont lrsquoessor se mesure par lrsquoexpansion des surfaces cultiveacutees

Ces derniegraveres anneacutees on note une diversification des caractegraveres Deux geacuteneacuterations de pomme de terre Innatereg dont les modifications ralentissent le brunissement ou protegravegent contre le mildiou ont eacuteteacute approuveacutees aux Eacutetats-Unis et au Canada en 2016 et 2017 de mecircme que les pommes Articreg mises au point pour limiter le brunissement Le soja Plenishtrade contient plus drsquoacide gras insatureacute (acide oleacuteique) et moins drsquoacides gras satureacutes que le soja conventionnel ce qui ameacuteliore le profil nutritionnel de lrsquohuile qui en est

10 Voir agrave ce sujet Marcel Kuntz LrsquoAffaire Seacuteralini Lrsquoimpasse drsquoune science militante Fondation pour lrsquoinnovation politique juin 2019 (wwwfondapolorgetudelaffaire-seralini-limpasse-dune-science-militante)11 Voir Clive James art cit

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extraite Depuis 2013 un caractegravere de toleacuterance agrave la seacutecheresse est inteacutegreacute dans les empilements de maiumls et reacutepond agrave une forte demande notamment en Afrique puisque la superficie a augmenteacute pour passer de 50 000 hectares en 2013 agrave 12 million en 2016 et agrave 14 million en 2017

Eacutevolution des surfaces biotech cultiveacutees entre 1996 et 2017En 1996 premiegravere anneacutee de commercialisation des plantes biotech les espegraveces cultiveacutees eacutetaient le tabac (35 soit 1 million drsquohectares) le cotonnier (27 soit 800 000 hectares) le soja (18 soit 500 000 hectares) le maiumls (10 ) le canola (5 ) la tomate (4 ) et la pomme de terre (moins de 1 ) Les eacuteveacutenements de transformations concernaient la reacutesistance aux virus (40 ) et la reacutesistance aux insectes (37 ) ainsi que la toleacuterance agrave des herbicides (23 )

En 1997 les surfaces cultiveacutees se sont consideacuterablement multiplieacutees (11 millions drsquohectares) Les plantes toleacuterantes agrave un herbicide repreacutesentaient 63 des surfaces cultiveacutees celles reacutesistantes aux insectes 30 et celles reacutesistantes aux virus 7 Le soja le maiumls le cotonnier et le colza (canola) repreacutesentent 86 des cultures GM et 75 des superficies se situent sur le continent nord-ameacutericain Agrave la fin de lrsquoanneacutee 1997 srsquoest mis en place le scheacutema que lrsquoon connaicirct maintenant de quatre cultures dominantes (soja maiumls cotonnier colzacanola) et une hieacuterarchie dans les eacuteleacutements de transformation qui est encore respecteacutee aujourdrsquohui la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) surclasse la reacutesistance aux insectes (IR)

Dix ans plus tard en 2007 ce sont 1143 millions drsquohectares qui sont cultiveacutes en plantes transgeacuteniques et en 2018 les plantes GM occupent une superficie de 1917 millions drsquohectares Les superficies des terres cultiveacutees en soja biotech par rapport au soja conventionnel sont devenues majoritaires (64 en 2007 79 en 2017) pour le coton eacutegalement (473 en 2007 771 en 2017) Les superficies de maiumls biotech ont augmenteacute elles aussi passant drsquoun pourcentage de 24 de la surface totale mondiale de cette culture agrave 32 en 2017 Pour le colza (canola) lrsquoeacutevolution se situe de 20 des terres cultiveacutees en canola en 2007 agrave 30 en 2017 Les plantes IR repreacutesentent 13 des surfaces cultiveacutees 47 pour les plantes HT mais 40 des surfaces sont cultiveacutees avec des varieacuteteacutes polyvalentes (HT-IR) capables de reacutesister aux insectes ravageurs et drsquoecirctre en mecircme temps deacutesherbeacutees plus facilement (empilage de gegravenes)

Agrave cocircteacute de ces quatre cultures majeures apparaissent sur le marcheacute de nouvelles espegraveces de plantes biotech cultiveacutees sur de petites eacutechelles la canne agrave sucre lrsquoalfalfa (luzerne) la papaye la pomme de terre la betterave agrave sucre lrsquoaubergine et la courge

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Au deacutebut la commercialisation des plantes transgeacuteniques a eacuteteacute reacutealiseacutee par une majoriteacute des grandes socieacuteteacutes priveacutees (Monsanto AgrEvo Florigene Calgene SEITA Zenecahellip) mais aussi par des universiteacutes qui valorisaient les travaux de recherche de leurs laboratoires (Cornell University ou Universiteacute du Saskatchewan par exemple 12) Puis au fil des anneacutees des concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes du secteur des semences et de lrsquoagrochimie se sont opeacutereacutees faccedilonnant la structuration actuelle avec trois groupes majeurs ancreacutes sur trois reacutegions diffeacuterentes Corteva Agriscience (2019) aux Eacutetats-Unis (siegravege social au Delaware) ChemChina et sa filiale Syngenta (2017) en Chine (siegravege social agrave Peacutekin) et Bayer CropScience (2018) ayant absorbeacute Monsanto en Europe (siegravege social en Allemagne) Ces consortiums ont les moyens de faire face agrave des reacuteglementations de plus en plus exigeantes tout particuliegraverement agrave celles de lrsquoUnion europeacuteenne 13 reacuteclamant des dossiers de demandes drsquohomologation et de suivi postcommercialisation tregraves oneacutereux agrave constituer (plus de 100 millions drsquoeuros par dossier 14)

12 Voir Clive James et Anatole F Krattiger laquo Global Review of the Field Testing and Commercialization of Transgenic Plants 1986 to 1995 The First Decade of Crop Biotechnology raquo ISAAA Briefs ndeg 1 1996(wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs01downloadisaaa-brief-01-1996pdf)13Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour linnovation politique janvier 202014 Communication personnelle drsquoAlain Toppan directeur geacuteneacuteral du groupe Biogemma (2017-2018) ancien chef deacuteveloppement OGM Europe du groupe Limagrain puis du groupe Vilmorin (2006-2017)

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Source adapteacute reacuteviseacute et actualiseacute agrave partir drsquoun scheacutema initialement proposeacute par Bernard Ambolet laquo La chimie organique au service de lrsquoagriculture raquo in Catherine Regnault-Roger et Andreacute Fougeroux Santeacute du veacutegeacutetal 100 ans deacutejagrave Regards sur la phytopharmacie Presses des Mines 2018 p 86

Concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes pour former les trois grands groupes leaders du secteur agricole (agrochimie amp biotechnologies)

Corteva Agriscience

2019

DowDuPont 2017

Dow Elanco 1989

Dupont de Nemours

Dow AgroSciences

2007

Elanco (Eli Lilly amp Co)

Dow Chemical Company

Dow AgroSciences

1997Rohm

and Haas

Syngenta 2000 CHEMCHINA

Novartis 1996

Ciba Geigy 1970 Sandoz Zeneca Astra

ICI Imperial Chemical

IndustriesStaufferGeigy Ciba

Astra Zeneca 1999

CHEMCHINA Syngenta

(filiale) 2017

Bayer CropScience

2003Monsanto

Aventis CropScience

1999Bayer

Fisons Rhocircne Poulenc AgrochimieSchering Roussel

Uclaf Hoechst

Bayer CropScience

2018

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II LES PROMESSES DES NOUVELLES BIOTECHNOLOGIES (NBT) POUR LA SANTEacute VEacuteGEacuteTALE

Les derniegraveres techniques drsquoeacutedition du geacutenome sont plus preacutecises plus rapides et moins oneacutereuses que la transgeacutenegravese ou la mutageacutenegravese aleacuteatoire et ont eacuteteacute de ce fait tregraves vite inteacutegreacutees dans la boicircte agrave outils des seacutelectionneurs de semences pour optimiser lrsquoameacutelioration varieacutetale des plantes cultiveacutees crsquoest drsquoailleurs pourquoi elles sont appeleacutees communeacutement laquo New Plant Breeding Techniques raquo ou NPBT (nouvelles techniques de seacutelection veacutegeacutetale)

Elles sont utiliseacutees pour provoquer une modification de lrsquoADN geacutenomique en creacuteant des mutations cibleacutees par substitution drsquoun nucleacuteotide 15 par un autre par une deacuteleacutetion ou insertion de nucleacuteotides ou encore en induisant des coupures de lrsquoADN pour y inseacuterer un nouveau fragment Avec certaines de ces nouvelles techniques cette coupure est si preacutecise qursquoon parle de laquo ciseaux moleacuteculaires raquo Ces modifications sont tregraves cibleacutees et la notion de reacuteeacutecriture du geacutenome ou drsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) srsquoest imposeacutee En effet il ne srsquoagit pas de provoquer un grand bouleversement de lrsquoADN par lrsquoaction agrave lrsquoaveugle drsquoun rayonnement physique et drsquoun agent chimique mutagegravene comme cela se produit dans une mutation aleacuteatoire ou encore de proceacuteder agrave lrsquointroduction au hasard drsquoun nouvel ADN dans une cellule agrave lrsquoaide de diverses techniques de peacuteneacutetration comme cela se fait dans une transgeacutenegravese Agrave ces modifications aleacuteatoires succegravede une deuxiegraveme phase de tri entre plusieurs milliers de cellules obtenues afin de seacutelectionner celles qui portent la transformation du geacutenome rechercheacutee En proceacutedant par eacutedition geacutenomique les effets hors cible 16 se sont consideacuterablement reacuteduits et ont par conseacutequent diminueacute la phase de tri ce qui eacuteconomise du temps et de lrsquoargent De plus en utilisant certaines techniques drsquoeacutedition du geacutenome il est impossible de distinguer si lrsquoorganisme que lrsquoon examine provient drsquoune manipulation geacuteneacutetique en laboratoire ou reacutesulte drsquoune mutation spontaneacutee intervenue dans la nature Avec de tels outils de preacutecision les eacutetapes drsquoune seacutelection veacutegeacutetale classique pour lrsquoameacutelioration varieacutetale se sont consideacuterablement alleacutegeacutees et les recherches dans le domaine du veacutegeacutetal se deacuteveloppent intenseacutement

15 Le nucleacuteotide est lrsquouniteacute de base des acides nucleacuteiques (ADN et ARN) constitueacutee drsquoune base azoteacutee drsquoun pentose et de groupes phosphates16 Transformation qui se situe agrave un autre endroit du geacutenome que celui viseacute

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Une revue reacutecente de la litteacuterature scientifique recense les publications sur le sujet des NPBT entre janvier 1996 et fin mai 2018 17 Sur 1 328 eacutetudes consacreacutees aux applications de lrsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) dans le domaine des plantes agricoles et modegraveles la technique CRISPR deacutecouverte en 2012 a le plus mobiliseacute les chercheurs 1 032 articles lui sont consacreacutes Lrsquoeacutedition de base (base editing) la tregraves reacutecente technique drsquoeacutedition du geacutenome qui est mentionneacutee pour la premiegravere fois en novembre 2017 a deacutejagrave susciteacute 42 articles en six mois

Publications de recherche consacreacutees aux diffeacuterentes NPBT par techniques entre janvier 1996 et fin mai 2018

CRISPR Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats

TALEN Transcription activator-like effector nuclease

ZFN Zinc Finger Nuclease Technology

ODM-MN Oligonucleotide Directed Mutagenesis- New Breeding Techniques Meganuclease

BE Base Editing

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

17 Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

CRISPR 79

TALEN 9

ODM- MN 4 ZFN

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Ces publications ont concerneacute vingt-huit espegraveces de plantes cultiveacutees On remarque lrsquoimportance du riz ce qui ne surprend pas quand on sait que le continent asiatique a piloteacute agrave lui seul plus de 50 de ces publications de recherche 18 La deuxiegraveme plante la plus eacutetudieacutee est la plante modegravele Arabidopsis taliana lrsquoArabette des dames Les organismes modegraveles sont eacutetudieacutes par toute la communauteacute scientifique internationale et donnent des points de repegraveres en matiegravere drsquoavanceacutees scientifiques

Sur lrsquoensemble des projets de recherche 99 portaient sur des applications commerciales ou industrielles directes pour ameacuteliorer (par ordre deacutecroissant)

ndash des caractegraveres agronomiques (itineacuteraires techniques croissance rendement) 38

ndash la qualiteacute alimentaire (nutrition humaine et animale) 28

ndash la toleacuterance aux stress biotiques (insectes ravageurs maladies virus etc) 16

ndash la toleacuterance aux stress abiotiques (seacutecheresse carence en azote rayonnements UV etc) 5

ndash la toleacuterance agrave des herbicides 8

ndash la valorisation industrielle 5

Les techniques de transformation sont tregraves majoritairement des modifications mineures de type SDN1 point de mutation ou eacutedition de base (92 ) Pour les modifications du geacutenome plus conseacutequentes 3 sont classeacutees en SDN2 et 5 en SDN3 19

18 Voir agrave ce sujet la troisiegraveme note de cette seacuterie Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 202019 Pour une deacutefinition des SDN (site directed nuclease) voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit Pour rappel SDN1 inactivation drsquoun gegravene par coupure cibleacutee et reacuteparation deacutefectueuse (deacuteleacutetion ou insertion de quelques nucleacuteotides) SDN2 modification cibleacutee de quelques nucleacuteotides dans un gegravene donneacute SDN3 insertion cibleacutee drsquoun ADN eacutetranger agrave un site donneacute

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Espegraveces veacutegeacutetales eacutetudieacutees par NPBT (entre janvier 1996 et fin mai 2018) par importance deacutecroissante du nombre de publications de recherche deacutedieacutees

Riz

Arabidopsis

Tomate Bleacute

MoussesTabac

MaiumlsAlgues

Soja

Pomme de terre

465

77107

5323

218

6384

4921

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al art cit

Les recherches se sont deacuterouleacutees dans 68 pays et deux drsquoentre eux sont particuliegraverement actifs la Chine (599 publications soit 40 ) et les Eacutetats-Unis (487 publications soit 33 ) Parmi les laboratoires et socieacuteteacutes tregraves en pointe sur ces recherches on note un fort investissement des organismes chinois (Acadeacutemie des sciences de Chine et les acadeacutemies drsquoagriculture de diverses provinces ainsi que des universiteacutes chinoises) non seulement pour les eacutetudes sur le riz pour lesquelles ils deacuteploient des activiteacutes intenses mais aussi sur le colza le cotonnier la tomate et le bleacute La Chine est leader pour les applications agricoles

De nombreuses universiteacutes ameacutericaines (Californie Minnesota Florida Kansas State Penn State) quelques universiteacutes au Japon (Tamagawa Tsukuba Tosushima) et en Europe (universiteacute de Kiel en Allemagne universiteacute Paris-Saclay et de Montpellier en France) ou des centres de recherche bien connus comme lrsquoInstitut des sciences Weizmann en Israeumll ou lrsquoInstitut Max-Planck en Allemagne ou lrsquoInstituto de Agricultura Sostenible du Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas (CIC) en Espagne ainsi que des socieacuteteacutes du secteur priveacute (DuPont-Pioneer Syngenta seeds Cellectis Plant Sciences Calyxt Dow AgroScience) sont tregraves engageacutes dans ces recherches

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III OGM ET OGE VEacuteGEacuteTAUX OUTILS POUR ONE HEALTH UN MONDE UNE SEULE SANTEacute

Comme nous lrsquoavons vu dans la premiegravere note de cette seacuterie 20 en preacuteservant la santeacute des humains et des animaux nous preacuteservons la santeacute du monde car dans le cadre du concept One Health il nrsquoy a qursquoun seul monde et une seule santeacute La santeacute du veacutegeacutetal srsquoinscrit pleinement dans ce concept et les OGM et OGE illustrent parfaitement qursquoen ameacuteliorant la santeacute du veacutegeacutetal avec les biotechnologies veacutegeacutetales on a la possibiliteacute drsquoameacuteliorer la santeacute de tous

1 Un cas drsquoeacutecole le maiumls Bt MON 810 et le risque mycotoxines

Le maiumls Bt MON 810 la seule plante transgeacutenique cultiveacutee dans lrsquoUnion europeacuteenne (essentiellement aujourdrsquohui en Espagne et un peu au Portugal) est un cas drsquoeacutecole Ce maiumls est geacuteneacutetiquement modifieacute par incorporation drsquoun gegravene qui permet aux cellules de la plante de syntheacutetiser une proteacuteine agrave caractegravere insecticide Celle-ci perturbe le fonctionnement digestif de deux ravageurs majeurs de cette culture la pyrale du maiumls (Ostrinia nubilalis) et la seacutesamie (Sesamia nonagrioides) Les varieacuteteacutes de maiumls MON 810 les controcirclent efficacement en diminuant les populations de ces insectes de plus de 90 dans les parcelles cultiveacutees 21 Outre la limitation des deacutegacircts des insectes sur les eacutepis et les tiges de maiumls ce maiumls transgeacutenique deacuteveloppe un effet beacuteneacutefique dans les reacutegions ougrave seacutevissent des fusarioses maladies affectant la santeacute du maiumls

Agrave un stade avanceacute les eacutepis de maiumls se couvrent de moisissures symptocircme de lrsquoinstallation des champignons pathogegravenes des Fusarium agents de cette maladie Les fusarioses srsquoaccompagnent dans des conditions environnementales favorables pour leur deacuteveloppement de production de mycotoxines (toxines produites par des champignons) extrecircmement dangereuses et deacuteleacutetegraveres qui contaminent les reacutecoltes

Selon la nature des mycotoxines produites diffeacuterentes pathologies peuvent survenir chez lrsquohomme ou chez lrsquoanimal atteintes reacutenales du foie du tube digestif du systegraveme immunitaire et de lrsquoappareil reproducteur Certaines mycotoxines sont canceacuterogegravenes drsquoautres sont des perturbateurs endocriniens Des maladies seacutevegraveres ont eacuteteacute constateacutees chez les humains agrave la suite de consommation de farines contamineacutees Dans notre meacutemoire historique

20 Voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit21 Laurent Folcher et al laquo Lower mycotoxin levels in Bt maize grain raquo Agronomy for Sustainable Development vol 30 ndeg 4 deacutecembre 2010 p 711-719(httpslinkspringercomcontentpdf1010512Fagro2F2010005pdf)

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figure encore au Moyen Acircge le mal des Ardents ou feu de saint Antoine qui provoquait des hallucinations et des troubles circulatoires pouvant aller jusqursquoau deacutecegraves ou encore dans les anneacutees 1950 la consommation de pain agrave Pont-Saint-Esprit qui se soldera par la mort de dix personnes et une cinquantaine drsquointernements psychiatriques

Eacutepis de maiumls drsquoune parcelle expeacuterimentale cultiveacutee avec des maiumls Bt et conventionnels

A B

(A) lrsquoeacutepi de maiumls conventionnel est fusarieacute apregraves avoir eacuteteacute attaqueacute par les insectes ravageurs

(B) lrsquoeacutepi de maiumls Bt MON 810 est sain et indemne

Source Catherine Regnault-Roger photos prises en Espagne en 2010

Lrsquoalimentation animale nrsquoest pas en reste Des chevaux ont ainsi eacuteteacute intoxiqueacutes par des fourrages ou des litiegraveres contamineacutes par ces mycotoxines et les eacuteleveurs de cochons connaissent bien les troubles gastro-intestinaux et de la croissance qursquooccasionnent agrave leurs animaux des lots de ceacutereacuteales contamineacutees En 1960 des eacutelevages de dindons britanniques ont eacuteteacute deacutecimeacutes par des arachides importeacutees du Seacuteneacutegal et contamineacutees par des aflatoxines seacutecreacuteteacutees par un champignon srsquoeacutepanouissant en milieu tropical lrsquoAspergillus 22 La prise de conscience du risque mycotoxines a conduit les autoriteacutes sanitaires europeacuteennes agrave eacutetablir une reacuteglementation en 2007 fixant des seuils agrave ne pas deacutepasser

22 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Comment preacutevenir le risque de mycotoxines dans la production agricole raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 322 octobre-deacutecembre 2017 p 45-48(wwwpseudo-sciencesorgComment-prevenir-le-risque-de-mycotoxines-dans-la-production-agricole)

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Des travaux de recherche ont montreacute que la transformation geacuteneacutetique dont beacuteneacuteficie le maiumls Bt MON 810 diminue non seulement le nombre des insectes ravageurs qui sont deacutecimeacutes par la toxine Bt apregraves consommation des tiges ou eacutepis mais aussi les teneurs en mycotoxines dans les reacutecoltes 23 En effet la diminution des insectes phytophages conduit agrave la reacuteduction du nombre de blessures qursquoils infligent agrave la plante en se nourrissant et par lesquelles srsquoinstallent les champignons pathogegravenes agents des fusarioses et producteurs de mycotoxines

La culture du maiumls MON 810 en diminuant lrsquoincidence de fusarioses et le risque mycotoxines bonifie la qualiteacute sanitaire des reacutecoltes ce qui nrsquoest pas sans conseacutequence sur la santeacute animale qursquoelle preacuteserve Une eacutetude italienne a deacutemontreacute que des porcelets nourris avec du maiumls contamineacute par des mycotoxines avaient une perte de poids significative par rapport agrave ceux alimenteacutes avec du maiumls transgeacutenique Bt MON 810 24

2 Faire face au reacutechauffement climatique

Le risque mycotoxines est un risque eacutemergent en Europe aggraveacute par le reacutechauffement climatique En effet aux champignons toxinogegravenes classiques du genre Fusarium srsquoajoute agrave la faveur drsquoeacuteteacutes tregraves chauds lrsquoinstallation de champignons qui prolifegraverent normalement dans les pays tropicaux comme les dangereux Aspergillus (mentionneacutes preacuteceacutedemment agrave propos drsquoarachides) seacutecreacutetant des aflatoxines Ainsi au cours de ces derniegraveres anneacutees plusieurs contaminations par des mycotoxines de produits commercialiseacutes ont eacuteteacute constateacutees ce qui aurait pu avoir des conseacutequences dramatiques sans la vigilance des services de controcircle sanitaire

En 2013 du lait importeacute drsquoEurope de lrsquoEst a eacuteteacute refuseacute en France en raison de fortes teneurs en mycotoxines les vaches avaient consommeacute des fourrages contamineacutes par des moisissures En mai 2014 ce sont des galettes de maiumls bio Auchan et du son de bleacute Bio-Village de la marque Repegravere (Leclerc) qui sont retireacutes en hacircte des rayons des supermarcheacutes en raison de teneurs drsquoune mycotoxine (le DON ou deacuteoxynivaleacutenol) au-delagrave des seuils reacuteglementaires En juin 2014 le journal italien Il Fatto Quotidiano a rapporteacute le scandale de la commercialisation de meules drsquoun fromage italien tregraves appreacutecieacute le parmesan contamineacute aux aflatoxines scandale car il semblerait que les fromagers aient

23 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos laquo Lrsquointeacuterecirct des plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees pour la production agricole le cas du maiumls Bt raquo in Agnegraves Ricroch Yves Datteacutee et Marc Fellous (dir) Biotechnologies veacutegeacutetales Environnement alimentation santeacute Vuibert 2011 p 200-21124 Voir Filippo Rossi Mauro Morlacchini Giorgio Fusconi Amedeo Pietri et Gianfranco Piva laquo Effects of insertion of Bt gene in corn and different fumonisin content on growth performance of weaned piglets raquo Italian Journal of Animal Science vol 10 ndeg 2 2011 p 95-100(wwwtandfonlinecomdoipdf104081ijas2011e19needAccess=true)

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neacutegligeacute la contamination du lait qui servait agrave faire le fromage (des arrestations ont eacuteteacute opeacutereacutees) Cette contamination reacutesultait des eacuteteacutes caniculaires de 2012 et 2013 au cours duquel les vaches avaient eacuteteacute nourries avec du maiumls grain ou de lrsquoensilage contenant des champignons Aspergillus Les autoriteacutes des diffeacuterents pays europeacuteens ont pu ainsi constater agrave cette occasion que lors de conditions climatiques favorables ces Aspergillus qui seacutevissent de maniegravere endeacutemique en Afrique contaminant les reacutecoltes de ceacutereacuteales mal conserveacutees pouvaient prolifeacuterer sur le maiumls dans le sud ou lrsquoest de lrsquoEurope Cet exemple deacutemontre qursquoen preacuteservant la santeacute du veacutegeacutetal en le proteacutegeant de ses bioagresseurs on diminue les risques pour la santeacute animale et la santeacute humaine Le maiumls MON 810 se reacutevegravele ecirctre un outil efficace pour la santeacute dans son concept One Health Dans ces conditions il a sembleacute surprenant du point de vue scientifique et de la santeacute publique que la France interdise en 2014 par la loi 2014-567 la culture des maiumls geacuteneacutetiquement modifieacutes sur son sol 25

IV AMEacuteLIORATION DE LA SANTEacute ENVIRONNEMENTALE

1 Ameacutelioration des itineacuteraires techniques phytosanitaires

Une des conseacutequences logiques de lrsquoameacutelioration geacuteneacutetique des veacutegeacutetaux cultiveacutes visant agrave leur confeacuterer une meilleure aptitude agrave limiter les effets de leurs bioagresseurs est une adaptation dans lrsquoutilisation des produits de traitement que sont les insecticides les fongicides et les herbicides pour la conduite des cultures et diminuer les traitements de confort crsquoest-agrave-dire lrsquoadministration agrave titre preacuteventif

La preacutevention dans la conduite des cultures est en effet une speacuteculation sur un futur qui ne se produit pas toujours dans certains cas on gagne en empecircchant une infestation de prendre de lrsquoampleur dans drsquoautres on traite pour rien car la meacuteteacuteorologie a changeacute ou bien les conditions drsquoinstallation du parasite ne sont plus reacuteunies Crsquoest lagrave ougrave se situe le savoir-faire drsquoun agriculteur avec les technologies qursquoil a agrave sa disposition savoir traiter au bon moment au bon endroit et agrave la bonne dose

Avec les plantes biotech les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont donc modifieacutes Pour reprendre notre exemple une culture de maiumls

25 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Interdiction du maiumls Bt MON 810 en France un vrai risque pour la seacutecuriteacute alimentaire raquo La Revue de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France ndeg 5 janvier 2015 p 19-21 (numeacutero teacuteleacutechargeable sur wwwacademie-agriculturefrpublicationsrevue-aafpage=1)

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Bt MON 810 dispense drsquoutiliser des pulveacuterisations drsquoinsecticides contre la pyrale et la seacutesamie En produisant la proteacuteine insecticide Cry1Ab de maniegravere continue le maiumls est mieux proteacutegeacute agrave tous les stades de son deacuteveloppement Cette reacuteduction drsquoinsecticides sera drsquoautant plus sensible dans les reacutegions ougrave plusieurs geacuteneacuterations de pyrale ou de seacutesamie se succegravedent la mecircme anneacutee En France ce pheacutenomegravene eacutetait traditionnellement tregraves preacutesent dans les reacutegions meacuteridionales au climat chaud et moins dans les reacutegions plus septentrionales particuliegraverement en Alsace dans lesquelles la pyrale deacuteveloppe une seule geacuteneacuteration par an Mais le changement climatique est en train de bouleverser la donne Un bulletin publieacute par la chambre reacutegionale drsquoagriculture du Centre-Val de Loire de lrsquoautomne 2018 deacutecrit des cas de deux geacuteneacuterations annuelles de pyrale du maiumls au lieu drsquoune dans la Champagne beauceronne et la Sologne-Val de Loire la Touraine (mais pas en Beauce-Perche ou dans le Gacirctinais) La seacutesamie autrefois absente y est captureacutee reacuteguliegraverement depuis 2010 et son aire de reacutepartition srsquoeacutetend depuis 2016 au nord de la Loire 26 Le renouvellement rapprocheacute de ces insectes ravageurs neacutecessite alors plusieurs traitements au cours de la saison Avec le maiumls Bt MON 810 rien de tel puisque la plante se protegravege elle-mecircme 27 Lrsquoeacuteconomie en insecticides qui en reacutesulte diminue les risques de reacutesidus de pesticides dans les aliments et ameacuteliore la seacutecuriteacute alimentaire Elle preacutesente eacutegalement des avantages eacutecologiques en abaissant les risques de contaminations de pesticides dans la biosphegravere 28 ainsi que les eacutemissions de gaz agrave effet de serre lieacutes aux passages des engins agricoles dans les parcelles pour les traitements Elle se traduit eacutegalement par des avantages eacuteconomiques en reacuteduisant le coucirct des intrants et le temps de travail de lrsquoopeacuterateur agricole

2 Diminution du gaz agrave effet de serre CO2

Les avantages eacutecologiques deacutecrits ci-dessus agrave propos du maiumls MON 810 concernent toutes les cultures GM Au Royaume-Uni deux experts en eacuteconomie appliqueacutee aux biotechnologies eacutetablissent annuellement un bilan annuel de lrsquoimpact environnemental de cultures biotech Ils ont eacutevalueacute que le deacuteveloppement actuel de ces cultures (pour rappel une surface de 1917 millions drsquohectares en 2018) permet dans sa globaliteacute de diminuer lrsquoeacutemission du gaz agrave effet de serre CO2 de 271 millions de tonnes Cette eacuteconomie est lieacutee aux changements des pratiques agricoles (reacuteduction des pulveacuterisations drsquoinsecticides et drsquoherbicides pour 29 millions de tonnes de CO2) et aux

26 Voir Bulletin de santeacute du veacutegeacutetal maiumls Reacutegion Centre-Val de Loire ndeg16 bilan 30 octobre 2018(httpswwwarvalis-infosfr_pluginsWMS_BO_GallerypagegetElementStreamjspzid=53673ampprop=file)27 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos art cit28 La biosphegravere comprend tous les organismes vivants et leurs milieux de vie donc la totaliteacute des eacutecosystegravemes preacutesents sur la Terre dans lrsquoeau ou dans lrsquoair

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techniques culturales simplifieacutees (TCS) qui diminuent la quantiteacute de carburant consommeacutee par les machines agricoles (eacuteconomie de 242 millions de tonnes de CO2) Les TCS srsquoaccompagnent en outre drsquoune moindre vulneacuterabiliteacute des sols agrave lrsquoeacuterosion et drsquoune augmentation de la biodiversiteacute tellurique (vers de terre insectes du sol comme les collemboles)

La reacuteduction de substances actives consommeacutees lors des traitements insecticides et herbicides a eacutegalement eacuteteacute calculeacutee Sur une peacuteriode de vingt et un ans (depuis 1996) elle est eacutevalueacutee agrave 671 millions de kilogrammes 29 Agrave cette eacutevaluation srsquoajoute un indicateur le quotient de lrsquoimpact environnemental (Environmental Impact Quotient EIQ) eacutetabli pour chaque substance active phytopharmaceutique dans les champs Les auteurs constatent une ameacutelioration de ce quotient autour de 185 ainsi qursquoune diminution de 8 des quantiteacutes de pesticides utiliseacutes Les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont ameacutelioreacutes et sont devenus plus vertueux

3 Augmentation de la biodiversiteacute

Une autre conseacutequence de la culture des plantes biotech est de favoriser la biodiversiteacute agricole La commercialisation des plantes GM srsquoest traduite par une augmentation du nombre de varieacuteteacutes cultiveacutees Bernard Le Buanec de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France donne agrave ce propos quelques chiffres 87 varieacuteteacutes diffeacuterentes de maiumls Bt incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 810 ont eacuteteacute cultiveacutees sur 35 000 hectares en Catalogne en 2016 en Inde il est deacutenombreacute 205 varieacuteteacutes de coton cultiveacutees incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 et 309 varieacuteteacutes pour la modification MON 15985 30 De son cocircteacute Jean-Claude Pernollet eacutegalement membre de de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France mentionne plus de 4 300 varieacuteteacutes de maiumls transgeacuteniques commercialiseacutees sous 202 marques diffeacuterentes et produites par 173 entreprises 31

La lutte contre les maladies contribue aussi agrave sauver la biodiversiteacute locale par la preacuteservation deacutejagrave eacutevoqueacutee drsquoespegraveces conventionnelles menaceacutees agrave lrsquoinstar des pruniers sauveacutes de la sharka et des papayers drsquoHawaii proteacutegeacutes du Papaya ringspot virus (PRSV)

On observe aussi la preacuteservation des insectes beacuteneacutefiques pour les cultures (entomofaune auxiliaire) sur les parcelles cultiveacutees avec une plante transgeacutenique lrsquoeacutepandage drsquoun insecticide tue la plupart des insectes du champ tandis que

29 Graham Brookes et Peter Barfoot laquo Farm income and production impacts of using GM crop technology 1996-2016 raquo GM Crops amp Food vol 9 ndeg 2 2018 p 59-89(wwwtandfonlinecomdoipdf1010802164569820181464866needAccess=true)30 Bernard Le Buanec laquo La diversiteacute geacuteneacutetique en agriculture raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculture Parole agrave la science Presses des Mines 2018 p 169-18731 Voir Jean Claude Pernollet laquo Plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculturehellip op cit p 188-204

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la plante biotech ne tue que ceux qui srsquoattaquent agrave elle en les empoisonnant Une augmentation de la biodiversiteacute sur des parcelles de cotonnier GM a ainsi eacuteteacute observeacutee en Chine si les deacutegacircts de la noctuelle du cotonnier ont bien eacuteteacute reacuteduits gracircce agrave la toxiciteacute que manifeste la plante envers cet insecte la reacuteduction des insecticides a favoriseacute lrsquoaugmentation des populations de trois groupes majeurs drsquoinsectes auxiliaires que sont les coccinelles les araigneacutees et les chrysopes 32 Une constatation de mecircme nature a eacuteteacute reacutealiseacutee par Claude Menara 33 agriculteur du sud-ouest de la France (Lot-et-Garonne) quand il cultivait du maiumls MON 810 sur son exploitation avant lrsquointerdiction de 2014

4 Les risques de disseacutemination par flux de gegravenes

La possibiliteacute de disseacutemination non intentionnelle des transgegravenes entre espegraveces diffeacuterentes doit ecirctre consideacutereacutee de maniegravere diffeacuterente selon qursquoil srsquoagit des espegraveces interfertiles ou drsquoespegraveces qui ne peuvent pas srsquohybrider entre elles indique Jean-Claude Pernollet dans le bilan qursquoil a dresseacute en 2018 des risques et avantages environnementaux des plantes biotech Dans le second cas souligne-t-il laquo lrsquoinsertion drsquoun transgegravene viable et sa seacutelection demandent beaucoup de temps de sorte qursquoelle nrsquoest pas observable agrave une eacutechelle de temps humaine 34 raquo tandis que dans le premier cas il faudra prendre des mesures de coexistence des varieacuteteacutes cultiveacutees en observant des distances agrave respecter entre les parcelles ou en deacutecalant les semis si on veut eacuteviter agrave tout prix drsquoeacuteventuelles hybridations fortuites qui rappelons-le nrsquoont pas de conseacutequences neacutegatives sanitaires et environnementales

Ce problegraveme est surtout souleveacute par les exploitants qui pratiquent lrsquoagriculture biologique dont le cahier des charges refuse la culture des plantes biotech et lrsquoutilisation de certains pesticides organiques de synthegravese (tout en acceptant cependant des pesticides chimiques mineacuteraux eacutecotoxiques comme les bouillies agrave base de cuivre ou des varieacuteteacutes cultiveacutees comme le bleacute Renan issues de croisements par des meacutethodes de geacutenie geacuteneacutetique 35) Une preacutesence fortuite de plantes GM agrave une teneur supeacuterieure agrave 09 dans leurs parcelles aurait une incidence eacuteconomique sur la valeur de leurs reacutecoltes qui ne seraient plus consideacutereacutees comme laquo bio raquo

32 Voir Geneviegraveve De Lacour laquo Le coton GM favorise la biodiversiteacute selon une eacutetude chinoise raquo journaldelenvironnementnet 15 juin 2012 (wwwjournaldelenvironnementnetarticlele-coton-gm-favorise-la-biodiversite-selon-une-etude-chinoise29487)33 Voir Daniel Cadis laquo Claude Meacutenara ldquoMon maiumls transgeacutenique est le plus eacutecologique rdquo raquo lefigarofr 6 avril 2007(wwwlefigarofractualite2007040601001-20070406ARTFIG90080-claude_menara_mon_mais_transgenique_est_le_plus_ecologiquephp)34 Jean Claude Pernollet art cit p 19535 Andreacute Gallais laquo La principale varieacuteteacute de bleacute ldquobiordquo serait-elle geacuteneacutetiquement modifieacutee raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 314 octobre 2015 p 46-48 (httpswwwpseudo-sciencesorgLa-principale-variete-de-ble-bio-serait-elle-genetiquement-modifiee)

La Fondation pour lrsquoinnovation politique est un think tank libeacuteral progressiste et europeacuteen

Preacutesident Nicolas BazireVice-Preacutesident Greacutegoire Chertok

Directeur geacuteneacuteral Dominique Reynieacute Preacutesident du Conseil scientifique et drsquoeacutevaluation Christophe de Voogd

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FONDATION POUR LrsquoINNOVATION POLITIQUE

Un think tank libeacuteral progressiste et europeacuteen

Neacutee en 2004 la Fondation pour lrsquoinnovation politique srsquoinscrit dans une perspective libeacuterale progressiste et europeacuteenne Par ses travaux elle vise deux objectifs contribuer agrave un deacutebat pluraliste et documenteacute et inspirer la deacutecision publique

Reconnue drsquoutiliteacute publique la Fondation met gratuitement agrave la disposition de tous la totaliteacute de ses travaux sur le site fondapolorg De plus sa plateforme datafondapol permet agrave chacun de consulter lrsquoensemble des donneacutees collecteacutees dans le cadre des enquecirctes Ses bases de donneacutees sont utilisables dans le prolongement de la politique drsquoouverture et de partage des donneacutees publiques voulue par le gouvernement Enfin lorsqursquoil srsquoagit drsquoenquecirctes internationales les donneacutees sont proposeacutees dans les diffeacuterentes langues du questionnaire soit par exemple 33 langues pour lrsquoenquecircte Deacutemocraties sous tension meneacutee dans 42 pays

La Fondation peut deacutedier une partie de son activiteacute agrave des enjeux qursquoelle juge strateacutegiques Ainsi le groupe de travail laquo Anthropotechnie raquo examine et initie des travaux explorant les nouveaux territoires ouverts par lrsquoameacutelioration humaine le clonage reproductif lrsquohybridation homme-machine lrsquoingeacutenierie geacuteneacutetique et les manipulations germinales Il contribue agrave la reacuteflexion et au deacutebat sur le transhumanisme laquo Anthropotechnie raquo propose des articles traitant des enjeux eacutethiques philosophiques et politiques que pose lrsquoexpansion des innovations technologiques dans le domaine de lrsquoameacutelioration du corps et des capaciteacutes humaines

La Fondation pour lrsquoinnovation politique est indeacutependante et nrsquoest subventionneacutee par aucun parti politique Ses ressources sont publiques et priveacutees

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INTRODUCTION 9

I LES PLANTES TRANSGEacuteNIQUES OUTILS DE LA SANTEacute DU VEacuteGEacuteTAL 10

1 Des eacuteveacutenements de transformation pour ameacuteliorer la santeacute du veacutegeacutetal 112 Le deacuteveloppement de la culture des plantes transgeacuteniques une eacutepopeacutee sur vingt ans 15

II LES PROMESSES DES NOUVELLES BIOTECHNOLOGIES (NBT) POUR LA SANTEacute VEacuteGEacuteTALE 19

III OGM ET OGE VEacuteGEacuteTAUX OUTILS POUR ONE HEALTH UN MONDE UNE SEULE SANTEacute 231 Un cas drsquoeacutecole le maiumls Bt MON 810 et le risque mycotoxines 232 Faire face au reacutechauffement climatique 25

IV AMEacuteLIORATION DE LA SANTEacute ENVIRONNEMENTALE 261 Ameacutelioration des itineacuteraires techniques phytosanitaires 262 Diminution du gaz agrave effet de serre CO2 273 Augmentation de la biodiversiteacute 284 Les risques de disseacutemination par flux de gegravenes 295 Preacutevenir les reacutesistances 30

CONCLUSION 32

SOMMAIRE

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REacuteSUMEacute

Les meacutethodes de modification du geacutenome sont intimement lieacutees agrave lrsquohistoire de lrsquohumaniteacute des premiers balbutiements de lrsquoagriculture au neacuteolithique en passant par le deacuteveloppement des theacuterapies geacuteniques Aujourdrsquohui les techniques employeacutees sont issues des biotechnologies (transgeacutenegravese mutageacutenegravese ainsi que les nouvelles techniques drsquoeacutedition du geacutenome NBT ou New Breeding Techniques) et suscitent un deacutebat socieacutetal empreint drsquoinquieacutetude ou de rejet ideacuteologique

Ces craintes sont-elles fondeacutees Les avanceacutees scientifiques que propose cette approche biotechnologique meacuteritent drsquoecirctre prises en consideacuteration tout particuliegraverement en matiegravere de santeacute Aujourdrsquohui la mondialisation a souligneacute que les santeacutes qursquoelles soient humaine ou animale veacutegeacutetale ou environnementale sont interdeacutependantes et reacuteunies sous le concept One Health une seule santeacute un seul monde

Apregraves avoir situeacute les modifications du geacutenome dans le contexte de la vie sur notre planegravete et les progregraves qursquoelles offrent en matiegravere de santeacute humaine et animale ainsi que les espoirs que ces techniques suscitent nous examinerons dans cette note les innovations qui relegravevent du domaine de la santeacute du veacutegeacutetal et quelles sont les conseacutequences environnementales que posent reacuteellement les plantes biotechnologiques

Cette eacutetude sinsegravere dans la seacuterie de la Fondation pour linnovation politique sur les agritechnologies et les biotechnologies sous la direction scientifique de Madame Catherine Regnault-Roger professeur des universiteacutes eacutemeacuterite agrave lUniversiteacute de Pau et des Pays de lAdour membre de lAcadeacutemie dagriculture de France et membre correspondant de lAcadeacutemie nationale de Pharmacie

9

INTRODUCTION

Dans leacutetude Des outils de modification du geacutenome pour la santeacute humaine et animale 1 il a eacuteteacute rappeleacute que la modification du geacutenome est un des moteurs de lrsquoeacutevolution sur terre et que les techniques de modification du geacutenome sont intimement lieacutees agrave lrsquohistoire de lrsquohumaniteacute du passeacute lointain avec les deacutebuts de lrsquoagriculture et la domestication des espegraveces aux reacutecents deacuteveloppements des techniques drsquoeacutedition du geacutenome qui ouvrent drsquoimmenses perspectives en matiegravere de theacuterapies geacuteniques de maicirctrise des maladies vectorielles tropicales transmises par les moustiques ou encore drsquoeacutepizooties 2 ainsi que drsquoameacutelioration du bien-ecirctre animal

Qursquoen est-il de la santeacute du veacutegeacutetal qui est tout comme la santeacute humaine et la santeacute animale un des volets importants de la santeacute consideacutereacutee dans la globaliteacute du concept One Health Et quelles en sont les conseacutequences pour lrsquoenvironnement Voici quelques-unes des questions auxquelles nous allons tenter drsquoapporter des eacuteleacutements drsquoinformation agrave partir des reacutealiteacutes scientifiques

1 Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 20202 Lrsquoeacutepizootie est une eacutepideacutemie qui touche des animaux de la mecircme espegravece ou drsquoespegraveces diffeacuterentes dans une reacutegion donneacutee

DES PLANTES BIOTECH AU SERVICE DE LA SANTEacute

DU VEacuteGEacuteTAL ET DE LrsquoENVIRONNEMENT

Catherine REGNAULT-ROGERProfesseur des universiteacutes eacutemeacuterite de lrsquouniversiteacute de Pau et des Pays de lrsquoAdour (Iprem UMR CNRS 5452 -e2S UPPA)

membre de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France membre correspondant de lrsquoAcadeacutemie nationale de pharmacie membre du comiteacute scientifique du Haut Conseil des biotechnologies

Lrsquoauteur deacuteclare ne pas avoir de conflits drsquointeacuterecircts avec le sujet traiteacute Les opinions exprimeacutees nrsquoengagent pas les instances auxquelles elle appartient Sa deacuteclaration publique drsquointeacuterecircts (DPI) est afficheacutee sur le site du Haut Conseil des biotechnologies(wwwhautconseildesbiotechnologiesfrsiteswwwhautconseildesbiotechnologiesfrfilesfile_fields20190731formulaire-dpi-hcb-2019-regnault-roger-catherine-publipdf)

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I LES PLANTES TRANSGEacuteNIQUES OUTILS DE LA SANTEacute DU VEacuteGEacuteTAL

Crsquoest en 1983 que fut obtenue la premiegravere plante transgeacutenique dans le laboratoire belge de lrsquouniversiteacute de Gand dirigeacute par Marc Van Montagu gracircce aux travaux qursquoil mena avec Joseph Schnell un tabac geacuteneacutetiquement modifieacute (GM) reacutesultant drsquoun transfert de gegravene reacutealiseacute agrave lrsquoaide drsquoune agrobacteacuterie Agrobacterium tumefaciens priveacutee de son gegravene infectieux propageant la galle du collet une maladie des racines du veacutegeacutetal pour ecirctre remplaceacute par un gegravene drsquointeacuterecirct qui confegravere agrave la plante de nouvelles proprieacuteteacutes Ce premier tabac biotechnologique inteacutegrait ainsi un gegravene lui confeacuterant une reacutesistance agrave un antibiotique Ce fut ensuite un tabac reacutesistant agrave des insectes qui fut mis au point gracircce agrave un transfert drsquoun gegravene du bacille de Thuringe (Bacillus thuringiensis) produisant une proteacuteine toxique pour de nombreux insectes Le bacille de Thuringe est une bacteacuterie largement utiliseacutee comme substance active insecticide incorporeacutee dans des formulations de biopesticides (appeleacutees aujourdrsquohui produits de biocontrocircle) depuis plusieurs deacutecennies tant dans lrsquoagriculture conventionnelle que lrsquoagriculture biologique Les plantes modifieacutees avec un gegravene de Bacillus thuringiensis sont appeleacutees laquo Bt raquo (tabac Bt maiumls Bthellip)

Par la suite dans les anneacutees 1990 un plant de tabac et une tomate reacutesistants agrave des virus ont eacuteteacute cultiveacutes en Chine 3 et en 1994 une tomate agrave maturation retardeacutee la tomate Flavr Savr a eacuteteacute commercialiseacutee aux Eacutetats-Unis pendant deux ans Ce fut un eacutechec commercial Produite par la socieacuteteacute Calgene elle se reacuteveacutela deacutecevante tant pour ses qualiteacutes gustatives peu convaincantes que pour des faciliteacutes espeacutereacutees dans son transport qui ne furent pas constateacutees Le rachat de Calgene par la socieacuteteacute Monsanto en 1996 mit fin agrave cette expeacuterience

De nombreux projets de modifications geacuteneacutetiques sur plusieurs espegraveces veacutegeacutetales ont existeacute dans les cartons des laboratoires de recherche dans les anneacutees 1980-1990 4 mais lrsquoessor des plantes biotech va reacuteellement se produire agrave partir de 1996 avec la mise en culture de plantes transgeacuteniques commercialiseacutees pour faciliter le deacutesherbage et mieux reacutesister agrave des insectes ravageurs

3 Voir Zhang Tao et Zhou Shundong laquo Lrsquoutilisation des OGM en Chine enjeux et deacutebats raquo Perspectives chinoises ndeg 76 mars-avril 2003 p 52-60 (wwwperseefrdocperch_1021-9013_2003_num_76_1_2948) Clive James laquo Global Status of Transgenic Crops in 1997 raquo ISAAA Briefs no 5 1997 (httpciteseerxistpsueduviewdocdownloaddoi=10113654311amprep=rep1amptype=pdf)4 Voir ainsi les nombreux dossiers speacuteciaux publieacutes dans les anneacutees 1990 par les revues La Recherche (ndeg 270 par exemple) ou Biofutur (ndeg 90 ou no 172 par exemple)

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Quel nom pour les plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees Les premiegraveres plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees (PGM) ont eacuteteacute obtenues par transgeacutenegravese soumise agrave la reacuteglementation speacutecifique concernant les OGM (en Europe notamment) Aussi cette deacutenomination PGM est-elle maintenant associeacutee aux plantes transgeacuteniquesDepuis le champ des modifications geacuteneacutetiques en laboratoire srsquoest eacutelargi agrave drsquoautres techniques comme la mutagenegravese induite ou les techniques drsquoeacutedition du geacutenome Agrave ce jour les plantes obtenues par ces techniques ne sont pas encore reacuteglementeacutees comme des OGM Une reacuteflexion est cependant conduite dans lrsquoensemble des pays du monde y compris dans lrsquoUnion europeacuteenne sur la reacuteglementation agrave leur appliquer Consideacuterant les OGM comme dangereux drsquoun point de vue socieacutetal les ONG environnementalistes (Greenpeace Confeacutedeacuteration paysanne Les Faucheurs volontaireshellip) appellent les produits obtenus par biotechnologies des laquo OGM cacheacutes raquo ce qui nrsquoa guegravere de fondement scientifique Agrave lrsquoinstar du vocable anglais reacutepandu dans le monde nous preacutefeacuterons deacutenommer toutes les plantes qui reacutesultent de la mise en œuvre du geacutenie geacuteneacutetique crsquoest-agrave-dire des biotechnologiques quelle que soit la technique qui ait eacuteteacute utiliseacutee laquo plantes biotech raquo (plantes GM) On reacuteservera les termes drsquoOGM ou de PGM aux organismes obtenus par transgeacutenegravese et celui drsquoOGE (organismes geacuteneacutetiquement eacutediteacutes en anglais Genetically Engineered Organism ou Genetically Edited Organism GEO) agrave ceux qui le sont par eacutedition du geacutenome

Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 2020

1 Des eacuteveacutenements de transformation pour ameacuteliorer la santeacute du veacutegeacutetal

Ce sont donc avec des caractegraveres agronomiques de lutte contre les fleacuteaux qui affectent les plantes cultiveacutees que se sont deacuteveloppeacutees les premiegraveres plantes biotech insectes et neacutematodes (vers ronds) ravageurs qui attaquent la plante en train de se deacutevelopper agents pathogegravenes qui propagent des maladies ou encore mauvaises herbes qui sont en concurrence avec les cultures pour lrsquoeau et les nutriments du sol dans la parcelle En conseacutequence les premiegraveres plantes transgeacuteniques ont eacuteteacute modifieacutees pour preacuteserver leur santeacute face agrave leurs bioagresseurs 5

Crsquoest en 1995 que les premiegraveres autorisations de plantes GM ont eacuteteacute accordeacutees aux Eacutetats-Unis pour des plantes reacutesistantes agrave des insectes qui leur sont nuisibles un cotonnier (Bollgardreg Cotton portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 de Monsanto) et un maiumls (Knockoutreg Corn portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation Bt 176 de Syngenta tous deux reacutesistants agrave des insectes de la famille des leacutepidoptegraveres ainsi qursquoune pomme de terre (New Leaf Potatoreg portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation Russet Burbank de Monsanto) reacutesistante agrave un coleacuteoptegravere le doryphore pomme de terre eacutegalement autoriseacutee au Canada la mecircme anneacutee 6

5 Terme consacreacute depuis une quinzaine drsquoanneacutees pour deacutesigner tout organisme nuisible agrave la plante6 Voir Anthony M Shelton Jian-Zhou Zhao et Richard T Roush laquo Economic Ecological Food Safety and Social Consequences of the Deployment of Bt Transgenic Plants raquo Annual Review of Entomology vol 47 janvier 2002 p 845-881 (httpwwwdataforestryoregonstateeduorbBiotechClass200420materials9A-BT20CROPSAnnRevEnt47pdf)

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Gracircce aux travaux de lrsquoInternational Service for the Acquisition of Agri-biotech Application (ISAAA) animeacute pendant pregraves de vingt ans par son fondateur Clive James il est possible de suivre lrsquoeacutevolution des surfaces de plantes biotech dans le monde par culture par transformation geacuteneacutetique et par pays 7 Les premiegraveres mises en culture ont concerneacute des plantes toleacuterantes agrave des herbicides (herbicide-toleacuterantes HT) et des plantes reacutesistantes aux insectes (insectes-reacutesistantes IR) Dans le premier cas on introduit dans la plante un gegravene qui induit la synthegravese drsquoune enzyme qui lui permet de deacutetoxifier cet herbicide Si on choisit un herbicide non seacutelectif comme le glyphosate ou le glufosinate seules les plantes posseacutedant lrsquoenzyme qui permet agrave la plante de reacutesister agrave lrsquoherbicide utiliseacute ne sont pas deacutetruites et les autres plantes indeacutesirables dans la parcelle le sont Il srsquoagit de repousses de cultures preacuteceacutedentes drsquoadventices ou de mauvaises herbes comme le gaillet ou le coquelicot qui diminuent les rendements mais aussi des plantes deacuteleacutetegraveres comme lrsquoambroisie ou le datura qui seacutecregravetent des moleacutecules naturelles toxiques pour lrsquohomme et les animaux Les plantes biotech tolegraverent lrsquoherbicide qui se reacutevegravele fatal pour les autres plantes Dans le second cas les plantes GM contiennent des eacuteveacutenements de transformation permettant agrave la plante de seacutecreacuteter dans ses tissus des proteacuteines toxiques pour des insectes qui se nourrissent de la plante Ces insectes sont deacutecimeacutes par la plante ce qui lui permet de mieux reacutesister agrave leurs ravages

Premiegraveres constructions geacuteneacutetiques drsquoun eacuteveacutenement de transformation

Source Groupement national interprofessionnel des semences et plants (Gnis) wwwgnisfr Pour notre exemple les gegravenes drsquointeacuterecircts sont les gegravenes cry1Ab et bar le gegravene marqueur est bla auxquels srsquoajoutent le gegravene promoteur (PEPC et speacutecifique du pollen 8) et un gegravene terminateur

7 Voir laquo ISAAA Briefs raquo (wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs)8 Promoteur phosphoeacutenolpyruvate-carboxylase et promoteur speacutecifique du pollen voir Anna Dutton Heiri Klein Joumlrg Romeis et Franz Bigler laquo Uptake of Bt-toxin by herbivores feeding on transgenic maize and consequences for the predator Chrysoperla carnea raquo Ecological Entomology vol 27 ndeg 4 aoucirct 2002 p 441447 (httpsonlinelibrarywileycomdoiepdf101046j1365-2311200200436x)

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Qursquoest-ce que le maiumls Bt 176 Knockoutreg Corn Une plante biotech peut ecirctre deacutesigneacutee par son nom commercial qui deacutepend de la socieacuteteacute qui la distribue mais aussi par le nom de son eacuteveacutenement de transformation (trait en anglais) qui est lrsquoeacuteleacutement geacuteneacutetique qui a eacuteteacute introduit dans le geacutenome de la planteLe maiumls Knockoutreg Corn commercialiseacute par Syngenta (autres noms commerciaux NaturGard KnockOuttrade Maximizertrade) est un maiumls qui contient lrsquoeacuteveacutenement de transformation Bt 176 (ou 176) Celui-ci est composeacute de trois gegravenes cry1Ab bar et bla qui proviennent de trois bacteacuteries diffeacuterentes Bacillus thuringiensis subsp Kurstaki Streptomyces hygroscopicus et Escherichia coli Inteacutegreacutes au geacutenome de la plante ces gegravenes produisent respectivement ndash une toxine cry1Ab qui deacutetruit lrsquoappareil digestif drsquoinsectes leacutepidoptegraveres (pyrale du maiumls et seacutesamie) Les insectes qui consomment ce maiumls modifieacute sont donc tueacutes et par conseacutequent la reacutesistance de la plante agrave ces insectes ravageurs est augmenteacutee ndash une enzyme PAT (phosphinothricine N-aceacutetyltransfeacuterase) qui permet agrave la plante de survivre quand on eacutepand des herbicides non seacutelectifs agrave base de glufosinate crsquoest-agrave-dire que dans le champ toutes les plantes sont deacutetruites agrave lrsquoexception de celles posseacutedant ce gegravene qui induit la synthegravese drsquoune enzyme inhibant lrsquoactiviteacute de lrsquoherbicide ndash une enzyme qui deacutetoxifie des antibiotiques de la famille des szlig-lactames comme lrsquoampicilline Ce caractegravere a eacuteteacute introduit afin de faciliter la phase de tri Tregraves deacutecrieacutee pour des raisons de risque sanitaire lrsquointroduction de gegravenes reacutesistants agrave des antibiotiques sera abandonneacutee dans les constructions ulteacuterieures drsquoOGMPour srsquoexprimer ces gegravenes ont besoin drsquoun gegravene promoteur qui leur est associeacute dans la construction geacuteneacutetique

Lrsquoeacuteveacutenement de transformation 176 confegravere ainsi agrave la varieacuteteacute de maiumls qui lrsquointegravegre une double proprieacuteteacute une reacutesistance agrave des insectes ravageurs et une toleacuterance agrave un herbicide (HTIR) Lrsquoagriculteur nrsquoa plus besoin de traiter avec des insecticides pour la proteacuteger des attaques de la pyrale et de la seacutesamie et il peut deacutesherber son champ de maiumls avec un herbicide agrave base de glufosinate Comme celui-ci est un herbicide non seacutelectif (encore appeleacute total ou universel) il est possible de se deacutebarrasser des mauvaises herbes de la parcelle avec une pulveacuterisation bien positionneacuteeLrsquoeacuteveacutenement de transformation 176 (code SYN-EV176-9) a reccedilu des autorisations pour un usage dans lrsquoalimentation humaine avant et apregraves transformation agro-alimentaire dans lrsquoUnion europeacuteenne et 13 pays (Argentine Australie Canada Chine Japon Nouvelle-Zeacutelande Philippines Afrique du Sud Coreacutee du Sud Suisse Taiwan Eacutetats-Unis et Zambie) et pour lrsquoalimentation animale dans lrsquoUnion europeacuteenne et 9 pays (Argentine Canada Chine Japon Philippines Afrique du Sud Coreacutee du Sud Suisse Eacutetats-Unis) LrsquoUnion europeacuteenne qui avait accordeacute son autorisation en 1997 pour une dureacutee de dix ans ne lrsquoa pas renouveleacutee en 2007 Cet eacuteveacutenement de transformation est eacutegalement autoriseacute pour la culture en Argentine au Canada au Japon et aux Eacutetats-Unis

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Pour conclure sur lrsquoeacuteveacutenement de transformation du maiumls Bt 176 des travaux de recherche ont deacutemontreacute que son controcircle des leacutepidoptegraveres pyrale et seacutesamie eacutetait imparfait et srsquoaccompagnait par conseacutequent de deacutegacircts significatifs sur la culture En effet en raison drsquoun gegravene promoteur mal choisi la proteacuteine Cry1Ab ne srsquoexprimait que dans les tiges et le pollen au contraire drsquoun autre eacuteveacutenement de transformation concurrent qui allait ecirctre mis sur le marcheacute peu apregraves et le supplanter le MON 810 de Monsanto qui srsquoexprime aussi dans les eacutepis (voir page 24 pour une illustration avec du maiumls Bt MON 810) Voir Laurent Folcher et al laquo Study of effects of Bt maize (Zea mays) events on Lepidoptera Ostrinia nubilalis Sesamia nonagrioides in Southwestern France raquo Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences 71(2 Pt A) janvier 2006 p 227-231

Quatre cultures majeures sont concerneacutees par les transformations biotechnologiques le cotonnier le soja le maiumls et le canola 9 (ou colza GM cultiveacute au Canada) Les cultures chinoises de tabac ou de tomates geacuteneacutetiquement modifieacutees du deacutebut des anneacutees 1990 ne sont plus significatives face agrave cet essor Drsquoautres cultures nettement moins importantes vont suivre le riz la luzerne toleacuterante au glyphosate (Roundup Readyreg) la papaye et la courge sont cultiveacutes aux Eacutetats-Unis eacutegalement la pomme de terre ou la betterave agrave sucre ou encore lrsquoananas au Costa Rica et des fleurs ornementales en Colombie Des succegraves sur de petites cultures localiseacutees ont eacuteteacute remarqueacutes ces derniegraveres anneacutees par exemple agrave Hawaii avec la plantation de papayers reacutesistants agrave une maladie causeacutee par un virus le Papaya ringspot virus (PRSV) Des espoirs sont placeacutes dans le deacuteveloppement de pruniers geacuteneacutetiquement modifieacutes pour lutter contre la sharka la maladie virale la plus deacutevastatrice du genre Prunus causeacutee par le Plum pox virus (PPV) Elle a eacuteteacute identifieacutee agrave lrsquoorigine dans les Balkans et a fortement essaimeacute notamment en Ameacuterique du Nord On remarque eacutegalement la large adoption de lrsquoaubergine Brinjal Bt (IR) par les agriculteurs du Bangladesh Ils eacutetaient vingt en 2014 et plus de vingt-sept mille en 2017 totalisant une superficie de 2 400 hectares (il srsquoagit de tregraves petites exploitations) sur un total de 50 000 hectares drsquoaubergines cultiveacutees

La transformation dominante pour les quatre grandes cultures est la toleacuterance agrave un herbicide qui surpasse encore la reacutesistance aux insectes ou aux virus Parallegravelement se deacuteveloppe lrsquoempilage de caractegraveres crsquoest-agrave-dire le fait que dans une mecircme plante il puisse y avoir plusieurs gegravenes de transformation Ainsi si la surface consacreacutee agrave des plantes biotech toleacuterantes agrave un ou des herbicides a culmineacute avec 100 millions drsquohectares en 2015 (et autour de 20 millions drsquohectares pour les plantes biotech reacutesistantes agrave des insectes et agrave des virus)

9 Le canola est produit au Canada en cultures de printemps ou drsquoautomne il srsquoagit drsquoun colza geacuteneacutetiquement modifieacute pour obtenir moins drsquoacide eacuterucique et moins drsquoacides gras (AG) satureacutes et plus drsquoAG mono-insatureacute (acide oleacuteique) Voir Canola Council of Canada laquo Le canola les mythes deacutemystifieacutes raquo canolacouncilorg (httpsfrcanolacouncilorghuile-et-tourteauhuile-de-canolale-canola-les-mythes-deacutemystifieacutesmyth1)

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en 2017 ce ne sont plus que 887 millions drsquohectares qui sont consacreacutes agrave la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) et 233 millions drsquohectares agrave la reacutesistance agrave des insectes (IR) et agrave des virus En revanche on observe un essor marqueacute des cultures de plantes contenant plusieurs eacuteleacutements de transformation avec une progression de plus de 50 millions drsquohectares en dix ans (20 millions drsquohectares en 2007 et 777 millions drsquohectares de cultures en 2017) Ces plantes sont toleacuterantes agrave des herbicides et reacutesistantes agrave des insectes et des virus (IR-HT) ce sont des plantes polyvalentes qui peuvent se deacutefendre contre plusieurs bioagresseurs

2 Le deacuteveloppement de la culture des plantes biotech une eacutepopeacutee sur vingt ans

Avant de passer au stade de la commercialisation des plantes GM de nombreuses expeacuterimentations en champ ont eacuteteacute conduites pendant dix ans Un tiers des essais concernait le maiumls un cinquiegraveme le canola la tomate et la pomme de terre faisant jeu eacutegal avec 11 puis agrave moins de 10 le soja (9 ) le cotonnier (7 ) et le tabac (5 ) Entre 1986 et 1997 ce ne sont pas moins de 25 000 essais (15 000 avant 1995 10 000 entre 1995 et 1997) concernant 60 mises en culture 10 caractegraveres de transformations qui ont eacuteteacute conduits dans 45 pays par des socieacuteteacutes qui ont deacuteposeacute des dossiers de demandes drsquoautorisation de commercialisation (importation et mise en culture) dans plusieurs pays

Le dialogue est alors de mise entre les autoriteacutes en charge de la reacuteglementation et les eacutequipes drsquoexpeacuterimentateurs Les reacutesultats sont communiqueacutes agrave la communauteacute scientifique et au grand public pour en deacutebattre 10 Lrsquoimportant selon Clive James 11 est alors de contribuer agrave faire comprendre ce que sont les cultures transgeacuteniques

Apregraves cette phase drsquoessais crsquoest en 1996 que commencegraverent reacuteellement la mise en culture et la commercialisation des plantes biotech dont lrsquoessor se mesure par lrsquoexpansion des surfaces cultiveacutees

Ces derniegraveres anneacutees on note une diversification des caractegraveres Deux geacuteneacuterations de pomme de terre Innatereg dont les modifications ralentissent le brunissement ou protegravegent contre le mildiou ont eacuteteacute approuveacutees aux Eacutetats-Unis et au Canada en 2016 et 2017 de mecircme que les pommes Articreg mises au point pour limiter le brunissement Le soja Plenishtrade contient plus drsquoacide gras insatureacute (acide oleacuteique) et moins drsquoacides gras satureacutes que le soja conventionnel ce qui ameacuteliore le profil nutritionnel de lrsquohuile qui en est

10 Voir agrave ce sujet Marcel Kuntz LrsquoAffaire Seacuteralini Lrsquoimpasse drsquoune science militante Fondation pour lrsquoinnovation politique juin 2019 (wwwfondapolorgetudelaffaire-seralini-limpasse-dune-science-militante)11 Voir Clive James art cit

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extraite Depuis 2013 un caractegravere de toleacuterance agrave la seacutecheresse est inteacutegreacute dans les empilements de maiumls et reacutepond agrave une forte demande notamment en Afrique puisque la superficie a augmenteacute pour passer de 50 000 hectares en 2013 agrave 12 million en 2016 et agrave 14 million en 2017

Eacutevolution des surfaces biotech cultiveacutees entre 1996 et 2017En 1996 premiegravere anneacutee de commercialisation des plantes biotech les espegraveces cultiveacutees eacutetaient le tabac (35 soit 1 million drsquohectares) le cotonnier (27 soit 800 000 hectares) le soja (18 soit 500 000 hectares) le maiumls (10 ) le canola (5 ) la tomate (4 ) et la pomme de terre (moins de 1 ) Les eacuteveacutenements de transformations concernaient la reacutesistance aux virus (40 ) et la reacutesistance aux insectes (37 ) ainsi que la toleacuterance agrave des herbicides (23 )

En 1997 les surfaces cultiveacutees se sont consideacuterablement multiplieacutees (11 millions drsquohectares) Les plantes toleacuterantes agrave un herbicide repreacutesentaient 63 des surfaces cultiveacutees celles reacutesistantes aux insectes 30 et celles reacutesistantes aux virus 7 Le soja le maiumls le cotonnier et le colza (canola) repreacutesentent 86 des cultures GM et 75 des superficies se situent sur le continent nord-ameacutericain Agrave la fin de lrsquoanneacutee 1997 srsquoest mis en place le scheacutema que lrsquoon connaicirct maintenant de quatre cultures dominantes (soja maiumls cotonnier colzacanola) et une hieacuterarchie dans les eacuteleacutements de transformation qui est encore respecteacutee aujourdrsquohui la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) surclasse la reacutesistance aux insectes (IR)

Dix ans plus tard en 2007 ce sont 1143 millions drsquohectares qui sont cultiveacutes en plantes transgeacuteniques et en 2018 les plantes GM occupent une superficie de 1917 millions drsquohectares Les superficies des terres cultiveacutees en soja biotech par rapport au soja conventionnel sont devenues majoritaires (64 en 2007 79 en 2017) pour le coton eacutegalement (473 en 2007 771 en 2017) Les superficies de maiumls biotech ont augmenteacute elles aussi passant drsquoun pourcentage de 24 de la surface totale mondiale de cette culture agrave 32 en 2017 Pour le colza (canola) lrsquoeacutevolution se situe de 20 des terres cultiveacutees en canola en 2007 agrave 30 en 2017 Les plantes IR repreacutesentent 13 des surfaces cultiveacutees 47 pour les plantes HT mais 40 des surfaces sont cultiveacutees avec des varieacuteteacutes polyvalentes (HT-IR) capables de reacutesister aux insectes ravageurs et drsquoecirctre en mecircme temps deacutesherbeacutees plus facilement (empilage de gegravenes)

Agrave cocircteacute de ces quatre cultures majeures apparaissent sur le marcheacute de nouvelles espegraveces de plantes biotech cultiveacutees sur de petites eacutechelles la canne agrave sucre lrsquoalfalfa (luzerne) la papaye la pomme de terre la betterave agrave sucre lrsquoaubergine et la courge

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Au deacutebut la commercialisation des plantes transgeacuteniques a eacuteteacute reacutealiseacutee par une majoriteacute des grandes socieacuteteacutes priveacutees (Monsanto AgrEvo Florigene Calgene SEITA Zenecahellip) mais aussi par des universiteacutes qui valorisaient les travaux de recherche de leurs laboratoires (Cornell University ou Universiteacute du Saskatchewan par exemple 12) Puis au fil des anneacutees des concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes du secteur des semences et de lrsquoagrochimie se sont opeacutereacutees faccedilonnant la structuration actuelle avec trois groupes majeurs ancreacutes sur trois reacutegions diffeacuterentes Corteva Agriscience (2019) aux Eacutetats-Unis (siegravege social au Delaware) ChemChina et sa filiale Syngenta (2017) en Chine (siegravege social agrave Peacutekin) et Bayer CropScience (2018) ayant absorbeacute Monsanto en Europe (siegravege social en Allemagne) Ces consortiums ont les moyens de faire face agrave des reacuteglementations de plus en plus exigeantes tout particuliegraverement agrave celles de lrsquoUnion europeacuteenne 13 reacuteclamant des dossiers de demandes drsquohomologation et de suivi postcommercialisation tregraves oneacutereux agrave constituer (plus de 100 millions drsquoeuros par dossier 14)

12 Voir Clive James et Anatole F Krattiger laquo Global Review of the Field Testing and Commercialization of Transgenic Plants 1986 to 1995 The First Decade of Crop Biotechnology raquo ISAAA Briefs ndeg 1 1996(wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs01downloadisaaa-brief-01-1996pdf)13Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour linnovation politique janvier 202014 Communication personnelle drsquoAlain Toppan directeur geacuteneacuteral du groupe Biogemma (2017-2018) ancien chef deacuteveloppement OGM Europe du groupe Limagrain puis du groupe Vilmorin (2006-2017)

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Source adapteacute reacuteviseacute et actualiseacute agrave partir drsquoun scheacutema initialement proposeacute par Bernard Ambolet laquo La chimie organique au service de lrsquoagriculture raquo in Catherine Regnault-Roger et Andreacute Fougeroux Santeacute du veacutegeacutetal 100 ans deacutejagrave Regards sur la phytopharmacie Presses des Mines 2018 p 86

Concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes pour former les trois grands groupes leaders du secteur agricole (agrochimie amp biotechnologies)

Corteva Agriscience

2019

DowDuPont 2017

Dow Elanco 1989

Dupont de Nemours

Dow AgroSciences

2007

Elanco (Eli Lilly amp Co)

Dow Chemical Company

Dow AgroSciences

1997Rohm

and Haas

Syngenta 2000 CHEMCHINA

Novartis 1996

Ciba Geigy 1970 Sandoz Zeneca Astra

ICI Imperial Chemical

IndustriesStaufferGeigy Ciba

Astra Zeneca 1999

CHEMCHINA Syngenta

(filiale) 2017

Bayer CropScience

2003Monsanto

Aventis CropScience

1999Bayer

Fisons Rhocircne Poulenc AgrochimieSchering Roussel

Uclaf Hoechst

Bayer CropScience

2018

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II LES PROMESSES DES NOUVELLES BIOTECHNOLOGIES (NBT) POUR LA SANTEacute VEacuteGEacuteTALE

Les derniegraveres techniques drsquoeacutedition du geacutenome sont plus preacutecises plus rapides et moins oneacutereuses que la transgeacutenegravese ou la mutageacutenegravese aleacuteatoire et ont eacuteteacute de ce fait tregraves vite inteacutegreacutees dans la boicircte agrave outils des seacutelectionneurs de semences pour optimiser lrsquoameacutelioration varieacutetale des plantes cultiveacutees crsquoest drsquoailleurs pourquoi elles sont appeleacutees communeacutement laquo New Plant Breeding Techniques raquo ou NPBT (nouvelles techniques de seacutelection veacutegeacutetale)

Elles sont utiliseacutees pour provoquer une modification de lrsquoADN geacutenomique en creacuteant des mutations cibleacutees par substitution drsquoun nucleacuteotide 15 par un autre par une deacuteleacutetion ou insertion de nucleacuteotides ou encore en induisant des coupures de lrsquoADN pour y inseacuterer un nouveau fragment Avec certaines de ces nouvelles techniques cette coupure est si preacutecise qursquoon parle de laquo ciseaux moleacuteculaires raquo Ces modifications sont tregraves cibleacutees et la notion de reacuteeacutecriture du geacutenome ou drsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) srsquoest imposeacutee En effet il ne srsquoagit pas de provoquer un grand bouleversement de lrsquoADN par lrsquoaction agrave lrsquoaveugle drsquoun rayonnement physique et drsquoun agent chimique mutagegravene comme cela se produit dans une mutation aleacuteatoire ou encore de proceacuteder agrave lrsquointroduction au hasard drsquoun nouvel ADN dans une cellule agrave lrsquoaide de diverses techniques de peacuteneacutetration comme cela se fait dans une transgeacutenegravese Agrave ces modifications aleacuteatoires succegravede une deuxiegraveme phase de tri entre plusieurs milliers de cellules obtenues afin de seacutelectionner celles qui portent la transformation du geacutenome rechercheacutee En proceacutedant par eacutedition geacutenomique les effets hors cible 16 se sont consideacuterablement reacuteduits et ont par conseacutequent diminueacute la phase de tri ce qui eacuteconomise du temps et de lrsquoargent De plus en utilisant certaines techniques drsquoeacutedition du geacutenome il est impossible de distinguer si lrsquoorganisme que lrsquoon examine provient drsquoune manipulation geacuteneacutetique en laboratoire ou reacutesulte drsquoune mutation spontaneacutee intervenue dans la nature Avec de tels outils de preacutecision les eacutetapes drsquoune seacutelection veacutegeacutetale classique pour lrsquoameacutelioration varieacutetale se sont consideacuterablement alleacutegeacutees et les recherches dans le domaine du veacutegeacutetal se deacuteveloppent intenseacutement

15 Le nucleacuteotide est lrsquouniteacute de base des acides nucleacuteiques (ADN et ARN) constitueacutee drsquoune base azoteacutee drsquoun pentose et de groupes phosphates16 Transformation qui se situe agrave un autre endroit du geacutenome que celui viseacute

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Une revue reacutecente de la litteacuterature scientifique recense les publications sur le sujet des NPBT entre janvier 1996 et fin mai 2018 17 Sur 1 328 eacutetudes consacreacutees aux applications de lrsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) dans le domaine des plantes agricoles et modegraveles la technique CRISPR deacutecouverte en 2012 a le plus mobiliseacute les chercheurs 1 032 articles lui sont consacreacutes Lrsquoeacutedition de base (base editing) la tregraves reacutecente technique drsquoeacutedition du geacutenome qui est mentionneacutee pour la premiegravere fois en novembre 2017 a deacutejagrave susciteacute 42 articles en six mois

Publications de recherche consacreacutees aux diffeacuterentes NPBT par techniques entre janvier 1996 et fin mai 2018

CRISPR Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats

TALEN Transcription activator-like effector nuclease

ZFN Zinc Finger Nuclease Technology

ODM-MN Oligonucleotide Directed Mutagenesis- New Breeding Techniques Meganuclease

BE Base Editing

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

17 Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

CRISPR 79

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ODM- MN 4 ZFN

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Ces publications ont concerneacute vingt-huit espegraveces de plantes cultiveacutees On remarque lrsquoimportance du riz ce qui ne surprend pas quand on sait que le continent asiatique a piloteacute agrave lui seul plus de 50 de ces publications de recherche 18 La deuxiegraveme plante la plus eacutetudieacutee est la plante modegravele Arabidopsis taliana lrsquoArabette des dames Les organismes modegraveles sont eacutetudieacutes par toute la communauteacute scientifique internationale et donnent des points de repegraveres en matiegravere drsquoavanceacutees scientifiques

Sur lrsquoensemble des projets de recherche 99 portaient sur des applications commerciales ou industrielles directes pour ameacuteliorer (par ordre deacutecroissant)

ndash des caractegraveres agronomiques (itineacuteraires techniques croissance rendement) 38

ndash la qualiteacute alimentaire (nutrition humaine et animale) 28

ndash la toleacuterance aux stress biotiques (insectes ravageurs maladies virus etc) 16

ndash la toleacuterance aux stress abiotiques (seacutecheresse carence en azote rayonnements UV etc) 5

ndash la toleacuterance agrave des herbicides 8

ndash la valorisation industrielle 5

Les techniques de transformation sont tregraves majoritairement des modifications mineures de type SDN1 point de mutation ou eacutedition de base (92 ) Pour les modifications du geacutenome plus conseacutequentes 3 sont classeacutees en SDN2 et 5 en SDN3 19

18 Voir agrave ce sujet la troisiegraveme note de cette seacuterie Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 202019 Pour une deacutefinition des SDN (site directed nuclease) voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit Pour rappel SDN1 inactivation drsquoun gegravene par coupure cibleacutee et reacuteparation deacutefectueuse (deacuteleacutetion ou insertion de quelques nucleacuteotides) SDN2 modification cibleacutee de quelques nucleacuteotides dans un gegravene donneacute SDN3 insertion cibleacutee drsquoun ADN eacutetranger agrave un site donneacute

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Espegraveces veacutegeacutetales eacutetudieacutees par NPBT (entre janvier 1996 et fin mai 2018) par importance deacutecroissante du nombre de publications de recherche deacutedieacutees

Riz

Arabidopsis

Tomate Bleacute

MoussesTabac

MaiumlsAlgues

Soja

Pomme de terre

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77107

5323

218

6384

4921

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al art cit

Les recherches se sont deacuterouleacutees dans 68 pays et deux drsquoentre eux sont particuliegraverement actifs la Chine (599 publications soit 40 ) et les Eacutetats-Unis (487 publications soit 33 ) Parmi les laboratoires et socieacuteteacutes tregraves en pointe sur ces recherches on note un fort investissement des organismes chinois (Acadeacutemie des sciences de Chine et les acadeacutemies drsquoagriculture de diverses provinces ainsi que des universiteacutes chinoises) non seulement pour les eacutetudes sur le riz pour lesquelles ils deacuteploient des activiteacutes intenses mais aussi sur le colza le cotonnier la tomate et le bleacute La Chine est leader pour les applications agricoles

De nombreuses universiteacutes ameacutericaines (Californie Minnesota Florida Kansas State Penn State) quelques universiteacutes au Japon (Tamagawa Tsukuba Tosushima) et en Europe (universiteacute de Kiel en Allemagne universiteacute Paris-Saclay et de Montpellier en France) ou des centres de recherche bien connus comme lrsquoInstitut des sciences Weizmann en Israeumll ou lrsquoInstitut Max-Planck en Allemagne ou lrsquoInstituto de Agricultura Sostenible du Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas (CIC) en Espagne ainsi que des socieacuteteacutes du secteur priveacute (DuPont-Pioneer Syngenta seeds Cellectis Plant Sciences Calyxt Dow AgroScience) sont tregraves engageacutes dans ces recherches

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III OGM ET OGE VEacuteGEacuteTAUX OUTILS POUR ONE HEALTH UN MONDE UNE SEULE SANTEacute

Comme nous lrsquoavons vu dans la premiegravere note de cette seacuterie 20 en preacuteservant la santeacute des humains et des animaux nous preacuteservons la santeacute du monde car dans le cadre du concept One Health il nrsquoy a qursquoun seul monde et une seule santeacute La santeacute du veacutegeacutetal srsquoinscrit pleinement dans ce concept et les OGM et OGE illustrent parfaitement qursquoen ameacuteliorant la santeacute du veacutegeacutetal avec les biotechnologies veacutegeacutetales on a la possibiliteacute drsquoameacuteliorer la santeacute de tous

1 Un cas drsquoeacutecole le maiumls Bt MON 810 et le risque mycotoxines

Le maiumls Bt MON 810 la seule plante transgeacutenique cultiveacutee dans lrsquoUnion europeacuteenne (essentiellement aujourdrsquohui en Espagne et un peu au Portugal) est un cas drsquoeacutecole Ce maiumls est geacuteneacutetiquement modifieacute par incorporation drsquoun gegravene qui permet aux cellules de la plante de syntheacutetiser une proteacuteine agrave caractegravere insecticide Celle-ci perturbe le fonctionnement digestif de deux ravageurs majeurs de cette culture la pyrale du maiumls (Ostrinia nubilalis) et la seacutesamie (Sesamia nonagrioides) Les varieacuteteacutes de maiumls MON 810 les controcirclent efficacement en diminuant les populations de ces insectes de plus de 90 dans les parcelles cultiveacutees 21 Outre la limitation des deacutegacircts des insectes sur les eacutepis et les tiges de maiumls ce maiumls transgeacutenique deacuteveloppe un effet beacuteneacutefique dans les reacutegions ougrave seacutevissent des fusarioses maladies affectant la santeacute du maiumls

Agrave un stade avanceacute les eacutepis de maiumls se couvrent de moisissures symptocircme de lrsquoinstallation des champignons pathogegravenes des Fusarium agents de cette maladie Les fusarioses srsquoaccompagnent dans des conditions environnementales favorables pour leur deacuteveloppement de production de mycotoxines (toxines produites par des champignons) extrecircmement dangereuses et deacuteleacutetegraveres qui contaminent les reacutecoltes

Selon la nature des mycotoxines produites diffeacuterentes pathologies peuvent survenir chez lrsquohomme ou chez lrsquoanimal atteintes reacutenales du foie du tube digestif du systegraveme immunitaire et de lrsquoappareil reproducteur Certaines mycotoxines sont canceacuterogegravenes drsquoautres sont des perturbateurs endocriniens Des maladies seacutevegraveres ont eacuteteacute constateacutees chez les humains agrave la suite de consommation de farines contamineacutees Dans notre meacutemoire historique

20 Voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit21 Laurent Folcher et al laquo Lower mycotoxin levels in Bt maize grain raquo Agronomy for Sustainable Development vol 30 ndeg 4 deacutecembre 2010 p 711-719(httpslinkspringercomcontentpdf1010512Fagro2F2010005pdf)

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figure encore au Moyen Acircge le mal des Ardents ou feu de saint Antoine qui provoquait des hallucinations et des troubles circulatoires pouvant aller jusqursquoau deacutecegraves ou encore dans les anneacutees 1950 la consommation de pain agrave Pont-Saint-Esprit qui se soldera par la mort de dix personnes et une cinquantaine drsquointernements psychiatriques

Eacutepis de maiumls drsquoune parcelle expeacuterimentale cultiveacutee avec des maiumls Bt et conventionnels

A B

(A) lrsquoeacutepi de maiumls conventionnel est fusarieacute apregraves avoir eacuteteacute attaqueacute par les insectes ravageurs

(B) lrsquoeacutepi de maiumls Bt MON 810 est sain et indemne

Source Catherine Regnault-Roger photos prises en Espagne en 2010

Lrsquoalimentation animale nrsquoest pas en reste Des chevaux ont ainsi eacuteteacute intoxiqueacutes par des fourrages ou des litiegraveres contamineacutes par ces mycotoxines et les eacuteleveurs de cochons connaissent bien les troubles gastro-intestinaux et de la croissance qursquooccasionnent agrave leurs animaux des lots de ceacutereacuteales contamineacutees En 1960 des eacutelevages de dindons britanniques ont eacuteteacute deacutecimeacutes par des arachides importeacutees du Seacuteneacutegal et contamineacutees par des aflatoxines seacutecreacuteteacutees par un champignon srsquoeacutepanouissant en milieu tropical lrsquoAspergillus 22 La prise de conscience du risque mycotoxines a conduit les autoriteacutes sanitaires europeacuteennes agrave eacutetablir une reacuteglementation en 2007 fixant des seuils agrave ne pas deacutepasser

22 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Comment preacutevenir le risque de mycotoxines dans la production agricole raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 322 octobre-deacutecembre 2017 p 45-48(wwwpseudo-sciencesorgComment-prevenir-le-risque-de-mycotoxines-dans-la-production-agricole)

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Des travaux de recherche ont montreacute que la transformation geacuteneacutetique dont beacuteneacuteficie le maiumls Bt MON 810 diminue non seulement le nombre des insectes ravageurs qui sont deacutecimeacutes par la toxine Bt apregraves consommation des tiges ou eacutepis mais aussi les teneurs en mycotoxines dans les reacutecoltes 23 En effet la diminution des insectes phytophages conduit agrave la reacuteduction du nombre de blessures qursquoils infligent agrave la plante en se nourrissant et par lesquelles srsquoinstallent les champignons pathogegravenes agents des fusarioses et producteurs de mycotoxines

La culture du maiumls MON 810 en diminuant lrsquoincidence de fusarioses et le risque mycotoxines bonifie la qualiteacute sanitaire des reacutecoltes ce qui nrsquoest pas sans conseacutequence sur la santeacute animale qursquoelle preacuteserve Une eacutetude italienne a deacutemontreacute que des porcelets nourris avec du maiumls contamineacute par des mycotoxines avaient une perte de poids significative par rapport agrave ceux alimenteacutes avec du maiumls transgeacutenique Bt MON 810 24

2 Faire face au reacutechauffement climatique

Le risque mycotoxines est un risque eacutemergent en Europe aggraveacute par le reacutechauffement climatique En effet aux champignons toxinogegravenes classiques du genre Fusarium srsquoajoute agrave la faveur drsquoeacuteteacutes tregraves chauds lrsquoinstallation de champignons qui prolifegraverent normalement dans les pays tropicaux comme les dangereux Aspergillus (mentionneacutes preacuteceacutedemment agrave propos drsquoarachides) seacutecreacutetant des aflatoxines Ainsi au cours de ces derniegraveres anneacutees plusieurs contaminations par des mycotoxines de produits commercialiseacutes ont eacuteteacute constateacutees ce qui aurait pu avoir des conseacutequences dramatiques sans la vigilance des services de controcircle sanitaire

En 2013 du lait importeacute drsquoEurope de lrsquoEst a eacuteteacute refuseacute en France en raison de fortes teneurs en mycotoxines les vaches avaient consommeacute des fourrages contamineacutes par des moisissures En mai 2014 ce sont des galettes de maiumls bio Auchan et du son de bleacute Bio-Village de la marque Repegravere (Leclerc) qui sont retireacutes en hacircte des rayons des supermarcheacutes en raison de teneurs drsquoune mycotoxine (le DON ou deacuteoxynivaleacutenol) au-delagrave des seuils reacuteglementaires En juin 2014 le journal italien Il Fatto Quotidiano a rapporteacute le scandale de la commercialisation de meules drsquoun fromage italien tregraves appreacutecieacute le parmesan contamineacute aux aflatoxines scandale car il semblerait que les fromagers aient

23 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos laquo Lrsquointeacuterecirct des plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees pour la production agricole le cas du maiumls Bt raquo in Agnegraves Ricroch Yves Datteacutee et Marc Fellous (dir) Biotechnologies veacutegeacutetales Environnement alimentation santeacute Vuibert 2011 p 200-21124 Voir Filippo Rossi Mauro Morlacchini Giorgio Fusconi Amedeo Pietri et Gianfranco Piva laquo Effects of insertion of Bt gene in corn and different fumonisin content on growth performance of weaned piglets raquo Italian Journal of Animal Science vol 10 ndeg 2 2011 p 95-100(wwwtandfonlinecomdoipdf104081ijas2011e19needAccess=true)

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neacutegligeacute la contamination du lait qui servait agrave faire le fromage (des arrestations ont eacuteteacute opeacutereacutees) Cette contamination reacutesultait des eacuteteacutes caniculaires de 2012 et 2013 au cours duquel les vaches avaient eacuteteacute nourries avec du maiumls grain ou de lrsquoensilage contenant des champignons Aspergillus Les autoriteacutes des diffeacuterents pays europeacuteens ont pu ainsi constater agrave cette occasion que lors de conditions climatiques favorables ces Aspergillus qui seacutevissent de maniegravere endeacutemique en Afrique contaminant les reacutecoltes de ceacutereacuteales mal conserveacutees pouvaient prolifeacuterer sur le maiumls dans le sud ou lrsquoest de lrsquoEurope Cet exemple deacutemontre qursquoen preacuteservant la santeacute du veacutegeacutetal en le proteacutegeant de ses bioagresseurs on diminue les risques pour la santeacute animale et la santeacute humaine Le maiumls MON 810 se reacutevegravele ecirctre un outil efficace pour la santeacute dans son concept One Health Dans ces conditions il a sembleacute surprenant du point de vue scientifique et de la santeacute publique que la France interdise en 2014 par la loi 2014-567 la culture des maiumls geacuteneacutetiquement modifieacutes sur son sol 25

IV AMEacuteLIORATION DE LA SANTEacute ENVIRONNEMENTALE

1 Ameacutelioration des itineacuteraires techniques phytosanitaires

Une des conseacutequences logiques de lrsquoameacutelioration geacuteneacutetique des veacutegeacutetaux cultiveacutes visant agrave leur confeacuterer une meilleure aptitude agrave limiter les effets de leurs bioagresseurs est une adaptation dans lrsquoutilisation des produits de traitement que sont les insecticides les fongicides et les herbicides pour la conduite des cultures et diminuer les traitements de confort crsquoest-agrave-dire lrsquoadministration agrave titre preacuteventif

La preacutevention dans la conduite des cultures est en effet une speacuteculation sur un futur qui ne se produit pas toujours dans certains cas on gagne en empecircchant une infestation de prendre de lrsquoampleur dans drsquoautres on traite pour rien car la meacuteteacuteorologie a changeacute ou bien les conditions drsquoinstallation du parasite ne sont plus reacuteunies Crsquoest lagrave ougrave se situe le savoir-faire drsquoun agriculteur avec les technologies qursquoil a agrave sa disposition savoir traiter au bon moment au bon endroit et agrave la bonne dose

Avec les plantes biotech les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont donc modifieacutes Pour reprendre notre exemple une culture de maiumls

25 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Interdiction du maiumls Bt MON 810 en France un vrai risque pour la seacutecuriteacute alimentaire raquo La Revue de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France ndeg 5 janvier 2015 p 19-21 (numeacutero teacuteleacutechargeable sur wwwacademie-agriculturefrpublicationsrevue-aafpage=1)

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Bt MON 810 dispense drsquoutiliser des pulveacuterisations drsquoinsecticides contre la pyrale et la seacutesamie En produisant la proteacuteine insecticide Cry1Ab de maniegravere continue le maiumls est mieux proteacutegeacute agrave tous les stades de son deacuteveloppement Cette reacuteduction drsquoinsecticides sera drsquoautant plus sensible dans les reacutegions ougrave plusieurs geacuteneacuterations de pyrale ou de seacutesamie se succegravedent la mecircme anneacutee En France ce pheacutenomegravene eacutetait traditionnellement tregraves preacutesent dans les reacutegions meacuteridionales au climat chaud et moins dans les reacutegions plus septentrionales particuliegraverement en Alsace dans lesquelles la pyrale deacuteveloppe une seule geacuteneacuteration par an Mais le changement climatique est en train de bouleverser la donne Un bulletin publieacute par la chambre reacutegionale drsquoagriculture du Centre-Val de Loire de lrsquoautomne 2018 deacutecrit des cas de deux geacuteneacuterations annuelles de pyrale du maiumls au lieu drsquoune dans la Champagne beauceronne et la Sologne-Val de Loire la Touraine (mais pas en Beauce-Perche ou dans le Gacirctinais) La seacutesamie autrefois absente y est captureacutee reacuteguliegraverement depuis 2010 et son aire de reacutepartition srsquoeacutetend depuis 2016 au nord de la Loire 26 Le renouvellement rapprocheacute de ces insectes ravageurs neacutecessite alors plusieurs traitements au cours de la saison Avec le maiumls Bt MON 810 rien de tel puisque la plante se protegravege elle-mecircme 27 Lrsquoeacuteconomie en insecticides qui en reacutesulte diminue les risques de reacutesidus de pesticides dans les aliments et ameacuteliore la seacutecuriteacute alimentaire Elle preacutesente eacutegalement des avantages eacutecologiques en abaissant les risques de contaminations de pesticides dans la biosphegravere 28 ainsi que les eacutemissions de gaz agrave effet de serre lieacutes aux passages des engins agricoles dans les parcelles pour les traitements Elle se traduit eacutegalement par des avantages eacuteconomiques en reacuteduisant le coucirct des intrants et le temps de travail de lrsquoopeacuterateur agricole

2 Diminution du gaz agrave effet de serre CO2

Les avantages eacutecologiques deacutecrits ci-dessus agrave propos du maiumls MON 810 concernent toutes les cultures GM Au Royaume-Uni deux experts en eacuteconomie appliqueacutee aux biotechnologies eacutetablissent annuellement un bilan annuel de lrsquoimpact environnemental de cultures biotech Ils ont eacutevalueacute que le deacuteveloppement actuel de ces cultures (pour rappel une surface de 1917 millions drsquohectares en 2018) permet dans sa globaliteacute de diminuer lrsquoeacutemission du gaz agrave effet de serre CO2 de 271 millions de tonnes Cette eacuteconomie est lieacutee aux changements des pratiques agricoles (reacuteduction des pulveacuterisations drsquoinsecticides et drsquoherbicides pour 29 millions de tonnes de CO2) et aux

26 Voir Bulletin de santeacute du veacutegeacutetal maiumls Reacutegion Centre-Val de Loire ndeg16 bilan 30 octobre 2018(httpswwwarvalis-infosfr_pluginsWMS_BO_GallerypagegetElementStreamjspzid=53673ampprop=file)27 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos art cit28 La biosphegravere comprend tous les organismes vivants et leurs milieux de vie donc la totaliteacute des eacutecosystegravemes preacutesents sur la Terre dans lrsquoeau ou dans lrsquoair

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techniques culturales simplifieacutees (TCS) qui diminuent la quantiteacute de carburant consommeacutee par les machines agricoles (eacuteconomie de 242 millions de tonnes de CO2) Les TCS srsquoaccompagnent en outre drsquoune moindre vulneacuterabiliteacute des sols agrave lrsquoeacuterosion et drsquoune augmentation de la biodiversiteacute tellurique (vers de terre insectes du sol comme les collemboles)

La reacuteduction de substances actives consommeacutees lors des traitements insecticides et herbicides a eacutegalement eacuteteacute calculeacutee Sur une peacuteriode de vingt et un ans (depuis 1996) elle est eacutevalueacutee agrave 671 millions de kilogrammes 29 Agrave cette eacutevaluation srsquoajoute un indicateur le quotient de lrsquoimpact environnemental (Environmental Impact Quotient EIQ) eacutetabli pour chaque substance active phytopharmaceutique dans les champs Les auteurs constatent une ameacutelioration de ce quotient autour de 185 ainsi qursquoune diminution de 8 des quantiteacutes de pesticides utiliseacutes Les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont ameacutelioreacutes et sont devenus plus vertueux

3 Augmentation de la biodiversiteacute

Une autre conseacutequence de la culture des plantes biotech est de favoriser la biodiversiteacute agricole La commercialisation des plantes GM srsquoest traduite par une augmentation du nombre de varieacuteteacutes cultiveacutees Bernard Le Buanec de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France donne agrave ce propos quelques chiffres 87 varieacuteteacutes diffeacuterentes de maiumls Bt incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 810 ont eacuteteacute cultiveacutees sur 35 000 hectares en Catalogne en 2016 en Inde il est deacutenombreacute 205 varieacuteteacutes de coton cultiveacutees incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 et 309 varieacuteteacutes pour la modification MON 15985 30 De son cocircteacute Jean-Claude Pernollet eacutegalement membre de de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France mentionne plus de 4 300 varieacuteteacutes de maiumls transgeacuteniques commercialiseacutees sous 202 marques diffeacuterentes et produites par 173 entreprises 31

La lutte contre les maladies contribue aussi agrave sauver la biodiversiteacute locale par la preacuteservation deacutejagrave eacutevoqueacutee drsquoespegraveces conventionnelles menaceacutees agrave lrsquoinstar des pruniers sauveacutes de la sharka et des papayers drsquoHawaii proteacutegeacutes du Papaya ringspot virus (PRSV)

On observe aussi la preacuteservation des insectes beacuteneacutefiques pour les cultures (entomofaune auxiliaire) sur les parcelles cultiveacutees avec une plante transgeacutenique lrsquoeacutepandage drsquoun insecticide tue la plupart des insectes du champ tandis que

29 Graham Brookes et Peter Barfoot laquo Farm income and production impacts of using GM crop technology 1996-2016 raquo GM Crops amp Food vol 9 ndeg 2 2018 p 59-89(wwwtandfonlinecomdoipdf1010802164569820181464866needAccess=true)30 Bernard Le Buanec laquo La diversiteacute geacuteneacutetique en agriculture raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculture Parole agrave la science Presses des Mines 2018 p 169-18731 Voir Jean Claude Pernollet laquo Plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculturehellip op cit p 188-204

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la plante biotech ne tue que ceux qui srsquoattaquent agrave elle en les empoisonnant Une augmentation de la biodiversiteacute sur des parcelles de cotonnier GM a ainsi eacuteteacute observeacutee en Chine si les deacutegacircts de la noctuelle du cotonnier ont bien eacuteteacute reacuteduits gracircce agrave la toxiciteacute que manifeste la plante envers cet insecte la reacuteduction des insecticides a favoriseacute lrsquoaugmentation des populations de trois groupes majeurs drsquoinsectes auxiliaires que sont les coccinelles les araigneacutees et les chrysopes 32 Une constatation de mecircme nature a eacuteteacute reacutealiseacutee par Claude Menara 33 agriculteur du sud-ouest de la France (Lot-et-Garonne) quand il cultivait du maiumls MON 810 sur son exploitation avant lrsquointerdiction de 2014

4 Les risques de disseacutemination par flux de gegravenes

La possibiliteacute de disseacutemination non intentionnelle des transgegravenes entre espegraveces diffeacuterentes doit ecirctre consideacutereacutee de maniegravere diffeacuterente selon qursquoil srsquoagit des espegraveces interfertiles ou drsquoespegraveces qui ne peuvent pas srsquohybrider entre elles indique Jean-Claude Pernollet dans le bilan qursquoil a dresseacute en 2018 des risques et avantages environnementaux des plantes biotech Dans le second cas souligne-t-il laquo lrsquoinsertion drsquoun transgegravene viable et sa seacutelection demandent beaucoup de temps de sorte qursquoelle nrsquoest pas observable agrave une eacutechelle de temps humaine 34 raquo tandis que dans le premier cas il faudra prendre des mesures de coexistence des varieacuteteacutes cultiveacutees en observant des distances agrave respecter entre les parcelles ou en deacutecalant les semis si on veut eacuteviter agrave tout prix drsquoeacuteventuelles hybridations fortuites qui rappelons-le nrsquoont pas de conseacutequences neacutegatives sanitaires et environnementales

Ce problegraveme est surtout souleveacute par les exploitants qui pratiquent lrsquoagriculture biologique dont le cahier des charges refuse la culture des plantes biotech et lrsquoutilisation de certains pesticides organiques de synthegravese (tout en acceptant cependant des pesticides chimiques mineacuteraux eacutecotoxiques comme les bouillies agrave base de cuivre ou des varieacuteteacutes cultiveacutees comme le bleacute Renan issues de croisements par des meacutethodes de geacutenie geacuteneacutetique 35) Une preacutesence fortuite de plantes GM agrave une teneur supeacuterieure agrave 09 dans leurs parcelles aurait une incidence eacuteconomique sur la valeur de leurs reacutecoltes qui ne seraient plus consideacutereacutees comme laquo bio raquo

32 Voir Geneviegraveve De Lacour laquo Le coton GM favorise la biodiversiteacute selon une eacutetude chinoise raquo journaldelenvironnementnet 15 juin 2012 (wwwjournaldelenvironnementnetarticlele-coton-gm-favorise-la-biodiversite-selon-une-etude-chinoise29487)33 Voir Daniel Cadis laquo Claude Meacutenara ldquoMon maiumls transgeacutenique est le plus eacutecologique rdquo raquo lefigarofr 6 avril 2007(wwwlefigarofractualite2007040601001-20070406ARTFIG90080-claude_menara_mon_mais_transgenique_est_le_plus_ecologiquephp)34 Jean Claude Pernollet art cit p 19535 Andreacute Gallais laquo La principale varieacuteteacute de bleacute ldquobiordquo serait-elle geacuteneacutetiquement modifieacutee raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 314 octobre 2015 p 46-48 (httpswwwpseudo-sciencesorgLa-principale-variete-de-ble-bio-serait-elle-genetiquement-modifiee)

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FONDATION POUR LrsquoINNOVATION POLITIQUE

Un think tank libeacuteral progressiste et europeacuteen

Neacutee en 2004 la Fondation pour lrsquoinnovation politique srsquoinscrit dans une perspective libeacuterale progressiste et europeacuteenne Par ses travaux elle vise deux objectifs contribuer agrave un deacutebat pluraliste et documenteacute et inspirer la deacutecision publique

Reconnue drsquoutiliteacute publique la Fondation met gratuitement agrave la disposition de tous la totaliteacute de ses travaux sur le site fondapolorg De plus sa plateforme datafondapol permet agrave chacun de consulter lrsquoensemble des donneacutees collecteacutees dans le cadre des enquecirctes Ses bases de donneacutees sont utilisables dans le prolongement de la politique drsquoouverture et de partage des donneacutees publiques voulue par le gouvernement Enfin lorsqursquoil srsquoagit drsquoenquecirctes internationales les donneacutees sont proposeacutees dans les diffeacuterentes langues du questionnaire soit par exemple 33 langues pour lrsquoenquecircte Deacutemocraties sous tension meneacutee dans 42 pays

La Fondation peut deacutedier une partie de son activiteacute agrave des enjeux qursquoelle juge strateacutegiques Ainsi le groupe de travail laquo Anthropotechnie raquo examine et initie des travaux explorant les nouveaux territoires ouverts par lrsquoameacutelioration humaine le clonage reproductif lrsquohybridation homme-machine lrsquoingeacutenierie geacuteneacutetique et les manipulations germinales Il contribue agrave la reacuteflexion et au deacutebat sur le transhumanisme laquo Anthropotechnie raquo propose des articles traitant des enjeux eacutethiques philosophiques et politiques que pose lrsquoexpansion des innovations technologiques dans le domaine de lrsquoameacutelioration du corps et des capaciteacutes humaines

La Fondation pour lrsquoinnovation politique est indeacutependante et nrsquoest subventionneacutee par aucun parti politique Ses ressources sont publiques et priveacutees

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INTRODUCTION 9

I LES PLANTES TRANSGEacuteNIQUES OUTILS DE LA SANTEacute DU VEacuteGEacuteTAL 10

1 Des eacuteveacutenements de transformation pour ameacuteliorer la santeacute du veacutegeacutetal 112 Le deacuteveloppement de la culture des plantes transgeacuteniques une eacutepopeacutee sur vingt ans 15

II LES PROMESSES DES NOUVELLES BIOTECHNOLOGIES (NBT) POUR LA SANTEacute VEacuteGEacuteTALE 19

III OGM ET OGE VEacuteGEacuteTAUX OUTILS POUR ONE HEALTH UN MONDE UNE SEULE SANTEacute 231 Un cas drsquoeacutecole le maiumls Bt MON 810 et le risque mycotoxines 232 Faire face au reacutechauffement climatique 25

IV AMEacuteLIORATION DE LA SANTEacute ENVIRONNEMENTALE 261 Ameacutelioration des itineacuteraires techniques phytosanitaires 262 Diminution du gaz agrave effet de serre CO2 273 Augmentation de la biodiversiteacute 284 Les risques de disseacutemination par flux de gegravenes 295 Preacutevenir les reacutesistances 30

CONCLUSION 32

SOMMAIRE

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REacuteSUMEacute

Les meacutethodes de modification du geacutenome sont intimement lieacutees agrave lrsquohistoire de lrsquohumaniteacute des premiers balbutiements de lrsquoagriculture au neacuteolithique en passant par le deacuteveloppement des theacuterapies geacuteniques Aujourdrsquohui les techniques employeacutees sont issues des biotechnologies (transgeacutenegravese mutageacutenegravese ainsi que les nouvelles techniques drsquoeacutedition du geacutenome NBT ou New Breeding Techniques) et suscitent un deacutebat socieacutetal empreint drsquoinquieacutetude ou de rejet ideacuteologique

Ces craintes sont-elles fondeacutees Les avanceacutees scientifiques que propose cette approche biotechnologique meacuteritent drsquoecirctre prises en consideacuteration tout particuliegraverement en matiegravere de santeacute Aujourdrsquohui la mondialisation a souligneacute que les santeacutes qursquoelles soient humaine ou animale veacutegeacutetale ou environnementale sont interdeacutependantes et reacuteunies sous le concept One Health une seule santeacute un seul monde

Apregraves avoir situeacute les modifications du geacutenome dans le contexte de la vie sur notre planegravete et les progregraves qursquoelles offrent en matiegravere de santeacute humaine et animale ainsi que les espoirs que ces techniques suscitent nous examinerons dans cette note les innovations qui relegravevent du domaine de la santeacute du veacutegeacutetal et quelles sont les conseacutequences environnementales que posent reacuteellement les plantes biotechnologiques

Cette eacutetude sinsegravere dans la seacuterie de la Fondation pour linnovation politique sur les agritechnologies et les biotechnologies sous la direction scientifique de Madame Catherine Regnault-Roger professeur des universiteacutes eacutemeacuterite agrave lUniversiteacute de Pau et des Pays de lAdour membre de lAcadeacutemie dagriculture de France et membre correspondant de lAcadeacutemie nationale de Pharmacie

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INTRODUCTION

Dans leacutetude Des outils de modification du geacutenome pour la santeacute humaine et animale 1 il a eacuteteacute rappeleacute que la modification du geacutenome est un des moteurs de lrsquoeacutevolution sur terre et que les techniques de modification du geacutenome sont intimement lieacutees agrave lrsquohistoire de lrsquohumaniteacute du passeacute lointain avec les deacutebuts de lrsquoagriculture et la domestication des espegraveces aux reacutecents deacuteveloppements des techniques drsquoeacutedition du geacutenome qui ouvrent drsquoimmenses perspectives en matiegravere de theacuterapies geacuteniques de maicirctrise des maladies vectorielles tropicales transmises par les moustiques ou encore drsquoeacutepizooties 2 ainsi que drsquoameacutelioration du bien-ecirctre animal

Qursquoen est-il de la santeacute du veacutegeacutetal qui est tout comme la santeacute humaine et la santeacute animale un des volets importants de la santeacute consideacutereacutee dans la globaliteacute du concept One Health Et quelles en sont les conseacutequences pour lrsquoenvironnement Voici quelques-unes des questions auxquelles nous allons tenter drsquoapporter des eacuteleacutements drsquoinformation agrave partir des reacutealiteacutes scientifiques

1 Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 20202 Lrsquoeacutepizootie est une eacutepideacutemie qui touche des animaux de la mecircme espegravece ou drsquoespegraveces diffeacuterentes dans une reacutegion donneacutee

DES PLANTES BIOTECH AU SERVICE DE LA SANTEacute

DU VEacuteGEacuteTAL ET DE LrsquoENVIRONNEMENT

Catherine REGNAULT-ROGERProfesseur des universiteacutes eacutemeacuterite de lrsquouniversiteacute de Pau et des Pays de lrsquoAdour (Iprem UMR CNRS 5452 -e2S UPPA)

membre de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France membre correspondant de lrsquoAcadeacutemie nationale de pharmacie membre du comiteacute scientifique du Haut Conseil des biotechnologies

Lrsquoauteur deacuteclare ne pas avoir de conflits drsquointeacuterecircts avec le sujet traiteacute Les opinions exprimeacutees nrsquoengagent pas les instances auxquelles elle appartient Sa deacuteclaration publique drsquointeacuterecircts (DPI) est afficheacutee sur le site du Haut Conseil des biotechnologies(wwwhautconseildesbiotechnologiesfrsiteswwwhautconseildesbiotechnologiesfrfilesfile_fields20190731formulaire-dpi-hcb-2019-regnault-roger-catherine-publipdf)

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I LES PLANTES TRANSGEacuteNIQUES OUTILS DE LA SANTEacute DU VEacuteGEacuteTAL

Crsquoest en 1983 que fut obtenue la premiegravere plante transgeacutenique dans le laboratoire belge de lrsquouniversiteacute de Gand dirigeacute par Marc Van Montagu gracircce aux travaux qursquoil mena avec Joseph Schnell un tabac geacuteneacutetiquement modifieacute (GM) reacutesultant drsquoun transfert de gegravene reacutealiseacute agrave lrsquoaide drsquoune agrobacteacuterie Agrobacterium tumefaciens priveacutee de son gegravene infectieux propageant la galle du collet une maladie des racines du veacutegeacutetal pour ecirctre remplaceacute par un gegravene drsquointeacuterecirct qui confegravere agrave la plante de nouvelles proprieacuteteacutes Ce premier tabac biotechnologique inteacutegrait ainsi un gegravene lui confeacuterant une reacutesistance agrave un antibiotique Ce fut ensuite un tabac reacutesistant agrave des insectes qui fut mis au point gracircce agrave un transfert drsquoun gegravene du bacille de Thuringe (Bacillus thuringiensis) produisant une proteacuteine toxique pour de nombreux insectes Le bacille de Thuringe est une bacteacuterie largement utiliseacutee comme substance active insecticide incorporeacutee dans des formulations de biopesticides (appeleacutees aujourdrsquohui produits de biocontrocircle) depuis plusieurs deacutecennies tant dans lrsquoagriculture conventionnelle que lrsquoagriculture biologique Les plantes modifieacutees avec un gegravene de Bacillus thuringiensis sont appeleacutees laquo Bt raquo (tabac Bt maiumls Bthellip)

Par la suite dans les anneacutees 1990 un plant de tabac et une tomate reacutesistants agrave des virus ont eacuteteacute cultiveacutes en Chine 3 et en 1994 une tomate agrave maturation retardeacutee la tomate Flavr Savr a eacuteteacute commercialiseacutee aux Eacutetats-Unis pendant deux ans Ce fut un eacutechec commercial Produite par la socieacuteteacute Calgene elle se reacuteveacutela deacutecevante tant pour ses qualiteacutes gustatives peu convaincantes que pour des faciliteacutes espeacutereacutees dans son transport qui ne furent pas constateacutees Le rachat de Calgene par la socieacuteteacute Monsanto en 1996 mit fin agrave cette expeacuterience

De nombreux projets de modifications geacuteneacutetiques sur plusieurs espegraveces veacutegeacutetales ont existeacute dans les cartons des laboratoires de recherche dans les anneacutees 1980-1990 4 mais lrsquoessor des plantes biotech va reacuteellement se produire agrave partir de 1996 avec la mise en culture de plantes transgeacuteniques commercialiseacutees pour faciliter le deacutesherbage et mieux reacutesister agrave des insectes ravageurs

3 Voir Zhang Tao et Zhou Shundong laquo Lrsquoutilisation des OGM en Chine enjeux et deacutebats raquo Perspectives chinoises ndeg 76 mars-avril 2003 p 52-60 (wwwperseefrdocperch_1021-9013_2003_num_76_1_2948) Clive James laquo Global Status of Transgenic Crops in 1997 raquo ISAAA Briefs no 5 1997 (httpciteseerxistpsueduviewdocdownloaddoi=10113654311amprep=rep1amptype=pdf)4 Voir ainsi les nombreux dossiers speacuteciaux publieacutes dans les anneacutees 1990 par les revues La Recherche (ndeg 270 par exemple) ou Biofutur (ndeg 90 ou no 172 par exemple)

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Quel nom pour les plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees Les premiegraveres plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees (PGM) ont eacuteteacute obtenues par transgeacutenegravese soumise agrave la reacuteglementation speacutecifique concernant les OGM (en Europe notamment) Aussi cette deacutenomination PGM est-elle maintenant associeacutee aux plantes transgeacuteniquesDepuis le champ des modifications geacuteneacutetiques en laboratoire srsquoest eacutelargi agrave drsquoautres techniques comme la mutagenegravese induite ou les techniques drsquoeacutedition du geacutenome Agrave ce jour les plantes obtenues par ces techniques ne sont pas encore reacuteglementeacutees comme des OGM Une reacuteflexion est cependant conduite dans lrsquoensemble des pays du monde y compris dans lrsquoUnion europeacuteenne sur la reacuteglementation agrave leur appliquer Consideacuterant les OGM comme dangereux drsquoun point de vue socieacutetal les ONG environnementalistes (Greenpeace Confeacutedeacuteration paysanne Les Faucheurs volontaireshellip) appellent les produits obtenus par biotechnologies des laquo OGM cacheacutes raquo ce qui nrsquoa guegravere de fondement scientifique Agrave lrsquoinstar du vocable anglais reacutepandu dans le monde nous preacutefeacuterons deacutenommer toutes les plantes qui reacutesultent de la mise en œuvre du geacutenie geacuteneacutetique crsquoest-agrave-dire des biotechnologiques quelle que soit la technique qui ait eacuteteacute utiliseacutee laquo plantes biotech raquo (plantes GM) On reacuteservera les termes drsquoOGM ou de PGM aux organismes obtenus par transgeacutenegravese et celui drsquoOGE (organismes geacuteneacutetiquement eacutediteacutes en anglais Genetically Engineered Organism ou Genetically Edited Organism GEO) agrave ceux qui le sont par eacutedition du geacutenome

Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 2020

1 Des eacuteveacutenements de transformation pour ameacuteliorer la santeacute du veacutegeacutetal

Ce sont donc avec des caractegraveres agronomiques de lutte contre les fleacuteaux qui affectent les plantes cultiveacutees que se sont deacuteveloppeacutees les premiegraveres plantes biotech insectes et neacutematodes (vers ronds) ravageurs qui attaquent la plante en train de se deacutevelopper agents pathogegravenes qui propagent des maladies ou encore mauvaises herbes qui sont en concurrence avec les cultures pour lrsquoeau et les nutriments du sol dans la parcelle En conseacutequence les premiegraveres plantes transgeacuteniques ont eacuteteacute modifieacutees pour preacuteserver leur santeacute face agrave leurs bioagresseurs 5

Crsquoest en 1995 que les premiegraveres autorisations de plantes GM ont eacuteteacute accordeacutees aux Eacutetats-Unis pour des plantes reacutesistantes agrave des insectes qui leur sont nuisibles un cotonnier (Bollgardreg Cotton portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 de Monsanto) et un maiumls (Knockoutreg Corn portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation Bt 176 de Syngenta tous deux reacutesistants agrave des insectes de la famille des leacutepidoptegraveres ainsi qursquoune pomme de terre (New Leaf Potatoreg portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation Russet Burbank de Monsanto) reacutesistante agrave un coleacuteoptegravere le doryphore pomme de terre eacutegalement autoriseacutee au Canada la mecircme anneacutee 6

5 Terme consacreacute depuis une quinzaine drsquoanneacutees pour deacutesigner tout organisme nuisible agrave la plante6 Voir Anthony M Shelton Jian-Zhou Zhao et Richard T Roush laquo Economic Ecological Food Safety and Social Consequences of the Deployment of Bt Transgenic Plants raquo Annual Review of Entomology vol 47 janvier 2002 p 845-881 (httpwwwdataforestryoregonstateeduorbBiotechClass200420materials9A-BT20CROPSAnnRevEnt47pdf)

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Gracircce aux travaux de lrsquoInternational Service for the Acquisition of Agri-biotech Application (ISAAA) animeacute pendant pregraves de vingt ans par son fondateur Clive James il est possible de suivre lrsquoeacutevolution des surfaces de plantes biotech dans le monde par culture par transformation geacuteneacutetique et par pays 7 Les premiegraveres mises en culture ont concerneacute des plantes toleacuterantes agrave des herbicides (herbicide-toleacuterantes HT) et des plantes reacutesistantes aux insectes (insectes-reacutesistantes IR) Dans le premier cas on introduit dans la plante un gegravene qui induit la synthegravese drsquoune enzyme qui lui permet de deacutetoxifier cet herbicide Si on choisit un herbicide non seacutelectif comme le glyphosate ou le glufosinate seules les plantes posseacutedant lrsquoenzyme qui permet agrave la plante de reacutesister agrave lrsquoherbicide utiliseacute ne sont pas deacutetruites et les autres plantes indeacutesirables dans la parcelle le sont Il srsquoagit de repousses de cultures preacuteceacutedentes drsquoadventices ou de mauvaises herbes comme le gaillet ou le coquelicot qui diminuent les rendements mais aussi des plantes deacuteleacutetegraveres comme lrsquoambroisie ou le datura qui seacutecregravetent des moleacutecules naturelles toxiques pour lrsquohomme et les animaux Les plantes biotech tolegraverent lrsquoherbicide qui se reacutevegravele fatal pour les autres plantes Dans le second cas les plantes GM contiennent des eacuteveacutenements de transformation permettant agrave la plante de seacutecreacuteter dans ses tissus des proteacuteines toxiques pour des insectes qui se nourrissent de la plante Ces insectes sont deacutecimeacutes par la plante ce qui lui permet de mieux reacutesister agrave leurs ravages

Premiegraveres constructions geacuteneacutetiques drsquoun eacuteveacutenement de transformation

Source Groupement national interprofessionnel des semences et plants (Gnis) wwwgnisfr Pour notre exemple les gegravenes drsquointeacuterecircts sont les gegravenes cry1Ab et bar le gegravene marqueur est bla auxquels srsquoajoutent le gegravene promoteur (PEPC et speacutecifique du pollen 8) et un gegravene terminateur

7 Voir laquo ISAAA Briefs raquo (wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs)8 Promoteur phosphoeacutenolpyruvate-carboxylase et promoteur speacutecifique du pollen voir Anna Dutton Heiri Klein Joumlrg Romeis et Franz Bigler laquo Uptake of Bt-toxin by herbivores feeding on transgenic maize and consequences for the predator Chrysoperla carnea raquo Ecological Entomology vol 27 ndeg 4 aoucirct 2002 p 441447 (httpsonlinelibrarywileycomdoiepdf101046j1365-2311200200436x)

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Qursquoest-ce que le maiumls Bt 176 Knockoutreg Corn Une plante biotech peut ecirctre deacutesigneacutee par son nom commercial qui deacutepend de la socieacuteteacute qui la distribue mais aussi par le nom de son eacuteveacutenement de transformation (trait en anglais) qui est lrsquoeacuteleacutement geacuteneacutetique qui a eacuteteacute introduit dans le geacutenome de la planteLe maiumls Knockoutreg Corn commercialiseacute par Syngenta (autres noms commerciaux NaturGard KnockOuttrade Maximizertrade) est un maiumls qui contient lrsquoeacuteveacutenement de transformation Bt 176 (ou 176) Celui-ci est composeacute de trois gegravenes cry1Ab bar et bla qui proviennent de trois bacteacuteries diffeacuterentes Bacillus thuringiensis subsp Kurstaki Streptomyces hygroscopicus et Escherichia coli Inteacutegreacutes au geacutenome de la plante ces gegravenes produisent respectivement ndash une toxine cry1Ab qui deacutetruit lrsquoappareil digestif drsquoinsectes leacutepidoptegraveres (pyrale du maiumls et seacutesamie) Les insectes qui consomment ce maiumls modifieacute sont donc tueacutes et par conseacutequent la reacutesistance de la plante agrave ces insectes ravageurs est augmenteacutee ndash une enzyme PAT (phosphinothricine N-aceacutetyltransfeacuterase) qui permet agrave la plante de survivre quand on eacutepand des herbicides non seacutelectifs agrave base de glufosinate crsquoest-agrave-dire que dans le champ toutes les plantes sont deacutetruites agrave lrsquoexception de celles posseacutedant ce gegravene qui induit la synthegravese drsquoune enzyme inhibant lrsquoactiviteacute de lrsquoherbicide ndash une enzyme qui deacutetoxifie des antibiotiques de la famille des szlig-lactames comme lrsquoampicilline Ce caractegravere a eacuteteacute introduit afin de faciliter la phase de tri Tregraves deacutecrieacutee pour des raisons de risque sanitaire lrsquointroduction de gegravenes reacutesistants agrave des antibiotiques sera abandonneacutee dans les constructions ulteacuterieures drsquoOGMPour srsquoexprimer ces gegravenes ont besoin drsquoun gegravene promoteur qui leur est associeacute dans la construction geacuteneacutetique

Lrsquoeacuteveacutenement de transformation 176 confegravere ainsi agrave la varieacuteteacute de maiumls qui lrsquointegravegre une double proprieacuteteacute une reacutesistance agrave des insectes ravageurs et une toleacuterance agrave un herbicide (HTIR) Lrsquoagriculteur nrsquoa plus besoin de traiter avec des insecticides pour la proteacuteger des attaques de la pyrale et de la seacutesamie et il peut deacutesherber son champ de maiumls avec un herbicide agrave base de glufosinate Comme celui-ci est un herbicide non seacutelectif (encore appeleacute total ou universel) il est possible de se deacutebarrasser des mauvaises herbes de la parcelle avec une pulveacuterisation bien positionneacuteeLrsquoeacuteveacutenement de transformation 176 (code SYN-EV176-9) a reccedilu des autorisations pour un usage dans lrsquoalimentation humaine avant et apregraves transformation agro-alimentaire dans lrsquoUnion europeacuteenne et 13 pays (Argentine Australie Canada Chine Japon Nouvelle-Zeacutelande Philippines Afrique du Sud Coreacutee du Sud Suisse Taiwan Eacutetats-Unis et Zambie) et pour lrsquoalimentation animale dans lrsquoUnion europeacuteenne et 9 pays (Argentine Canada Chine Japon Philippines Afrique du Sud Coreacutee du Sud Suisse Eacutetats-Unis) LrsquoUnion europeacuteenne qui avait accordeacute son autorisation en 1997 pour une dureacutee de dix ans ne lrsquoa pas renouveleacutee en 2007 Cet eacuteveacutenement de transformation est eacutegalement autoriseacute pour la culture en Argentine au Canada au Japon et aux Eacutetats-Unis

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Pour conclure sur lrsquoeacuteveacutenement de transformation du maiumls Bt 176 des travaux de recherche ont deacutemontreacute que son controcircle des leacutepidoptegraveres pyrale et seacutesamie eacutetait imparfait et srsquoaccompagnait par conseacutequent de deacutegacircts significatifs sur la culture En effet en raison drsquoun gegravene promoteur mal choisi la proteacuteine Cry1Ab ne srsquoexprimait que dans les tiges et le pollen au contraire drsquoun autre eacuteveacutenement de transformation concurrent qui allait ecirctre mis sur le marcheacute peu apregraves et le supplanter le MON 810 de Monsanto qui srsquoexprime aussi dans les eacutepis (voir page 24 pour une illustration avec du maiumls Bt MON 810) Voir Laurent Folcher et al laquo Study of effects of Bt maize (Zea mays) events on Lepidoptera Ostrinia nubilalis Sesamia nonagrioides in Southwestern France raquo Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences 71(2 Pt A) janvier 2006 p 227-231

Quatre cultures majeures sont concerneacutees par les transformations biotechnologiques le cotonnier le soja le maiumls et le canola 9 (ou colza GM cultiveacute au Canada) Les cultures chinoises de tabac ou de tomates geacuteneacutetiquement modifieacutees du deacutebut des anneacutees 1990 ne sont plus significatives face agrave cet essor Drsquoautres cultures nettement moins importantes vont suivre le riz la luzerne toleacuterante au glyphosate (Roundup Readyreg) la papaye et la courge sont cultiveacutes aux Eacutetats-Unis eacutegalement la pomme de terre ou la betterave agrave sucre ou encore lrsquoananas au Costa Rica et des fleurs ornementales en Colombie Des succegraves sur de petites cultures localiseacutees ont eacuteteacute remarqueacutes ces derniegraveres anneacutees par exemple agrave Hawaii avec la plantation de papayers reacutesistants agrave une maladie causeacutee par un virus le Papaya ringspot virus (PRSV) Des espoirs sont placeacutes dans le deacuteveloppement de pruniers geacuteneacutetiquement modifieacutes pour lutter contre la sharka la maladie virale la plus deacutevastatrice du genre Prunus causeacutee par le Plum pox virus (PPV) Elle a eacuteteacute identifieacutee agrave lrsquoorigine dans les Balkans et a fortement essaimeacute notamment en Ameacuterique du Nord On remarque eacutegalement la large adoption de lrsquoaubergine Brinjal Bt (IR) par les agriculteurs du Bangladesh Ils eacutetaient vingt en 2014 et plus de vingt-sept mille en 2017 totalisant une superficie de 2 400 hectares (il srsquoagit de tregraves petites exploitations) sur un total de 50 000 hectares drsquoaubergines cultiveacutees

La transformation dominante pour les quatre grandes cultures est la toleacuterance agrave un herbicide qui surpasse encore la reacutesistance aux insectes ou aux virus Parallegravelement se deacuteveloppe lrsquoempilage de caractegraveres crsquoest-agrave-dire le fait que dans une mecircme plante il puisse y avoir plusieurs gegravenes de transformation Ainsi si la surface consacreacutee agrave des plantes biotech toleacuterantes agrave un ou des herbicides a culmineacute avec 100 millions drsquohectares en 2015 (et autour de 20 millions drsquohectares pour les plantes biotech reacutesistantes agrave des insectes et agrave des virus)

9 Le canola est produit au Canada en cultures de printemps ou drsquoautomne il srsquoagit drsquoun colza geacuteneacutetiquement modifieacute pour obtenir moins drsquoacide eacuterucique et moins drsquoacides gras (AG) satureacutes et plus drsquoAG mono-insatureacute (acide oleacuteique) Voir Canola Council of Canada laquo Le canola les mythes deacutemystifieacutes raquo canolacouncilorg (httpsfrcanolacouncilorghuile-et-tourteauhuile-de-canolale-canola-les-mythes-deacutemystifieacutesmyth1)

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en 2017 ce ne sont plus que 887 millions drsquohectares qui sont consacreacutes agrave la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) et 233 millions drsquohectares agrave la reacutesistance agrave des insectes (IR) et agrave des virus En revanche on observe un essor marqueacute des cultures de plantes contenant plusieurs eacuteleacutements de transformation avec une progression de plus de 50 millions drsquohectares en dix ans (20 millions drsquohectares en 2007 et 777 millions drsquohectares de cultures en 2017) Ces plantes sont toleacuterantes agrave des herbicides et reacutesistantes agrave des insectes et des virus (IR-HT) ce sont des plantes polyvalentes qui peuvent se deacutefendre contre plusieurs bioagresseurs

2 Le deacuteveloppement de la culture des plantes biotech une eacutepopeacutee sur vingt ans

Avant de passer au stade de la commercialisation des plantes GM de nombreuses expeacuterimentations en champ ont eacuteteacute conduites pendant dix ans Un tiers des essais concernait le maiumls un cinquiegraveme le canola la tomate et la pomme de terre faisant jeu eacutegal avec 11 puis agrave moins de 10 le soja (9 ) le cotonnier (7 ) et le tabac (5 ) Entre 1986 et 1997 ce ne sont pas moins de 25 000 essais (15 000 avant 1995 10 000 entre 1995 et 1997) concernant 60 mises en culture 10 caractegraveres de transformations qui ont eacuteteacute conduits dans 45 pays par des socieacuteteacutes qui ont deacuteposeacute des dossiers de demandes drsquoautorisation de commercialisation (importation et mise en culture) dans plusieurs pays

Le dialogue est alors de mise entre les autoriteacutes en charge de la reacuteglementation et les eacutequipes drsquoexpeacuterimentateurs Les reacutesultats sont communiqueacutes agrave la communauteacute scientifique et au grand public pour en deacutebattre 10 Lrsquoimportant selon Clive James 11 est alors de contribuer agrave faire comprendre ce que sont les cultures transgeacuteniques

Apregraves cette phase drsquoessais crsquoest en 1996 que commencegraverent reacuteellement la mise en culture et la commercialisation des plantes biotech dont lrsquoessor se mesure par lrsquoexpansion des surfaces cultiveacutees

Ces derniegraveres anneacutees on note une diversification des caractegraveres Deux geacuteneacuterations de pomme de terre Innatereg dont les modifications ralentissent le brunissement ou protegravegent contre le mildiou ont eacuteteacute approuveacutees aux Eacutetats-Unis et au Canada en 2016 et 2017 de mecircme que les pommes Articreg mises au point pour limiter le brunissement Le soja Plenishtrade contient plus drsquoacide gras insatureacute (acide oleacuteique) et moins drsquoacides gras satureacutes que le soja conventionnel ce qui ameacuteliore le profil nutritionnel de lrsquohuile qui en est

10 Voir agrave ce sujet Marcel Kuntz LrsquoAffaire Seacuteralini Lrsquoimpasse drsquoune science militante Fondation pour lrsquoinnovation politique juin 2019 (wwwfondapolorgetudelaffaire-seralini-limpasse-dune-science-militante)11 Voir Clive James art cit

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extraite Depuis 2013 un caractegravere de toleacuterance agrave la seacutecheresse est inteacutegreacute dans les empilements de maiumls et reacutepond agrave une forte demande notamment en Afrique puisque la superficie a augmenteacute pour passer de 50 000 hectares en 2013 agrave 12 million en 2016 et agrave 14 million en 2017

Eacutevolution des surfaces biotech cultiveacutees entre 1996 et 2017En 1996 premiegravere anneacutee de commercialisation des plantes biotech les espegraveces cultiveacutees eacutetaient le tabac (35 soit 1 million drsquohectares) le cotonnier (27 soit 800 000 hectares) le soja (18 soit 500 000 hectares) le maiumls (10 ) le canola (5 ) la tomate (4 ) et la pomme de terre (moins de 1 ) Les eacuteveacutenements de transformations concernaient la reacutesistance aux virus (40 ) et la reacutesistance aux insectes (37 ) ainsi que la toleacuterance agrave des herbicides (23 )

En 1997 les surfaces cultiveacutees se sont consideacuterablement multiplieacutees (11 millions drsquohectares) Les plantes toleacuterantes agrave un herbicide repreacutesentaient 63 des surfaces cultiveacutees celles reacutesistantes aux insectes 30 et celles reacutesistantes aux virus 7 Le soja le maiumls le cotonnier et le colza (canola) repreacutesentent 86 des cultures GM et 75 des superficies se situent sur le continent nord-ameacutericain Agrave la fin de lrsquoanneacutee 1997 srsquoest mis en place le scheacutema que lrsquoon connaicirct maintenant de quatre cultures dominantes (soja maiumls cotonnier colzacanola) et une hieacuterarchie dans les eacuteleacutements de transformation qui est encore respecteacutee aujourdrsquohui la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) surclasse la reacutesistance aux insectes (IR)

Dix ans plus tard en 2007 ce sont 1143 millions drsquohectares qui sont cultiveacutes en plantes transgeacuteniques et en 2018 les plantes GM occupent une superficie de 1917 millions drsquohectares Les superficies des terres cultiveacutees en soja biotech par rapport au soja conventionnel sont devenues majoritaires (64 en 2007 79 en 2017) pour le coton eacutegalement (473 en 2007 771 en 2017) Les superficies de maiumls biotech ont augmenteacute elles aussi passant drsquoun pourcentage de 24 de la surface totale mondiale de cette culture agrave 32 en 2017 Pour le colza (canola) lrsquoeacutevolution se situe de 20 des terres cultiveacutees en canola en 2007 agrave 30 en 2017 Les plantes IR repreacutesentent 13 des surfaces cultiveacutees 47 pour les plantes HT mais 40 des surfaces sont cultiveacutees avec des varieacuteteacutes polyvalentes (HT-IR) capables de reacutesister aux insectes ravageurs et drsquoecirctre en mecircme temps deacutesherbeacutees plus facilement (empilage de gegravenes)

Agrave cocircteacute de ces quatre cultures majeures apparaissent sur le marcheacute de nouvelles espegraveces de plantes biotech cultiveacutees sur de petites eacutechelles la canne agrave sucre lrsquoalfalfa (luzerne) la papaye la pomme de terre la betterave agrave sucre lrsquoaubergine et la courge

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Au deacutebut la commercialisation des plantes transgeacuteniques a eacuteteacute reacutealiseacutee par une majoriteacute des grandes socieacuteteacutes priveacutees (Monsanto AgrEvo Florigene Calgene SEITA Zenecahellip) mais aussi par des universiteacutes qui valorisaient les travaux de recherche de leurs laboratoires (Cornell University ou Universiteacute du Saskatchewan par exemple 12) Puis au fil des anneacutees des concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes du secteur des semences et de lrsquoagrochimie se sont opeacutereacutees faccedilonnant la structuration actuelle avec trois groupes majeurs ancreacutes sur trois reacutegions diffeacuterentes Corteva Agriscience (2019) aux Eacutetats-Unis (siegravege social au Delaware) ChemChina et sa filiale Syngenta (2017) en Chine (siegravege social agrave Peacutekin) et Bayer CropScience (2018) ayant absorbeacute Monsanto en Europe (siegravege social en Allemagne) Ces consortiums ont les moyens de faire face agrave des reacuteglementations de plus en plus exigeantes tout particuliegraverement agrave celles de lrsquoUnion europeacuteenne 13 reacuteclamant des dossiers de demandes drsquohomologation et de suivi postcommercialisation tregraves oneacutereux agrave constituer (plus de 100 millions drsquoeuros par dossier 14)

12 Voir Clive James et Anatole F Krattiger laquo Global Review of the Field Testing and Commercialization of Transgenic Plants 1986 to 1995 The First Decade of Crop Biotechnology raquo ISAAA Briefs ndeg 1 1996(wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs01downloadisaaa-brief-01-1996pdf)13Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour linnovation politique janvier 202014 Communication personnelle drsquoAlain Toppan directeur geacuteneacuteral du groupe Biogemma (2017-2018) ancien chef deacuteveloppement OGM Europe du groupe Limagrain puis du groupe Vilmorin (2006-2017)

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Source adapteacute reacuteviseacute et actualiseacute agrave partir drsquoun scheacutema initialement proposeacute par Bernard Ambolet laquo La chimie organique au service de lrsquoagriculture raquo in Catherine Regnault-Roger et Andreacute Fougeroux Santeacute du veacutegeacutetal 100 ans deacutejagrave Regards sur la phytopharmacie Presses des Mines 2018 p 86

Concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes pour former les trois grands groupes leaders du secteur agricole (agrochimie amp biotechnologies)

Corteva Agriscience

2019

DowDuPont 2017

Dow Elanco 1989

Dupont de Nemours

Dow AgroSciences

2007

Elanco (Eli Lilly amp Co)

Dow Chemical Company

Dow AgroSciences

1997Rohm

and Haas

Syngenta 2000 CHEMCHINA

Novartis 1996

Ciba Geigy 1970 Sandoz Zeneca Astra

ICI Imperial Chemical

IndustriesStaufferGeigy Ciba

Astra Zeneca 1999

CHEMCHINA Syngenta

(filiale) 2017

Bayer CropScience

2003Monsanto

Aventis CropScience

1999Bayer

Fisons Rhocircne Poulenc AgrochimieSchering Roussel

Uclaf Hoechst

Bayer CropScience

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II LES PROMESSES DES NOUVELLES BIOTECHNOLOGIES (NBT) POUR LA SANTEacute VEacuteGEacuteTALE

Les derniegraveres techniques drsquoeacutedition du geacutenome sont plus preacutecises plus rapides et moins oneacutereuses que la transgeacutenegravese ou la mutageacutenegravese aleacuteatoire et ont eacuteteacute de ce fait tregraves vite inteacutegreacutees dans la boicircte agrave outils des seacutelectionneurs de semences pour optimiser lrsquoameacutelioration varieacutetale des plantes cultiveacutees crsquoest drsquoailleurs pourquoi elles sont appeleacutees communeacutement laquo New Plant Breeding Techniques raquo ou NPBT (nouvelles techniques de seacutelection veacutegeacutetale)

Elles sont utiliseacutees pour provoquer une modification de lrsquoADN geacutenomique en creacuteant des mutations cibleacutees par substitution drsquoun nucleacuteotide 15 par un autre par une deacuteleacutetion ou insertion de nucleacuteotides ou encore en induisant des coupures de lrsquoADN pour y inseacuterer un nouveau fragment Avec certaines de ces nouvelles techniques cette coupure est si preacutecise qursquoon parle de laquo ciseaux moleacuteculaires raquo Ces modifications sont tregraves cibleacutees et la notion de reacuteeacutecriture du geacutenome ou drsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) srsquoest imposeacutee En effet il ne srsquoagit pas de provoquer un grand bouleversement de lrsquoADN par lrsquoaction agrave lrsquoaveugle drsquoun rayonnement physique et drsquoun agent chimique mutagegravene comme cela se produit dans une mutation aleacuteatoire ou encore de proceacuteder agrave lrsquointroduction au hasard drsquoun nouvel ADN dans une cellule agrave lrsquoaide de diverses techniques de peacuteneacutetration comme cela se fait dans une transgeacutenegravese Agrave ces modifications aleacuteatoires succegravede une deuxiegraveme phase de tri entre plusieurs milliers de cellules obtenues afin de seacutelectionner celles qui portent la transformation du geacutenome rechercheacutee En proceacutedant par eacutedition geacutenomique les effets hors cible 16 se sont consideacuterablement reacuteduits et ont par conseacutequent diminueacute la phase de tri ce qui eacuteconomise du temps et de lrsquoargent De plus en utilisant certaines techniques drsquoeacutedition du geacutenome il est impossible de distinguer si lrsquoorganisme que lrsquoon examine provient drsquoune manipulation geacuteneacutetique en laboratoire ou reacutesulte drsquoune mutation spontaneacutee intervenue dans la nature Avec de tels outils de preacutecision les eacutetapes drsquoune seacutelection veacutegeacutetale classique pour lrsquoameacutelioration varieacutetale se sont consideacuterablement alleacutegeacutees et les recherches dans le domaine du veacutegeacutetal se deacuteveloppent intenseacutement

15 Le nucleacuteotide est lrsquouniteacute de base des acides nucleacuteiques (ADN et ARN) constitueacutee drsquoune base azoteacutee drsquoun pentose et de groupes phosphates16 Transformation qui se situe agrave un autre endroit du geacutenome que celui viseacute

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Une revue reacutecente de la litteacuterature scientifique recense les publications sur le sujet des NPBT entre janvier 1996 et fin mai 2018 17 Sur 1 328 eacutetudes consacreacutees aux applications de lrsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) dans le domaine des plantes agricoles et modegraveles la technique CRISPR deacutecouverte en 2012 a le plus mobiliseacute les chercheurs 1 032 articles lui sont consacreacutes Lrsquoeacutedition de base (base editing) la tregraves reacutecente technique drsquoeacutedition du geacutenome qui est mentionneacutee pour la premiegravere fois en novembre 2017 a deacutejagrave susciteacute 42 articles en six mois

Publications de recherche consacreacutees aux diffeacuterentes NPBT par techniques entre janvier 1996 et fin mai 2018

CRISPR Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats

TALEN Transcription activator-like effector nuclease

ZFN Zinc Finger Nuclease Technology

ODM-MN Oligonucleotide Directed Mutagenesis- New Breeding Techniques Meganuclease

BE Base Editing

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

17 Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

CRISPR 79

TALEN 9

ODM- MN 4 ZFN

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Ces publications ont concerneacute vingt-huit espegraveces de plantes cultiveacutees On remarque lrsquoimportance du riz ce qui ne surprend pas quand on sait que le continent asiatique a piloteacute agrave lui seul plus de 50 de ces publications de recherche 18 La deuxiegraveme plante la plus eacutetudieacutee est la plante modegravele Arabidopsis taliana lrsquoArabette des dames Les organismes modegraveles sont eacutetudieacutes par toute la communauteacute scientifique internationale et donnent des points de repegraveres en matiegravere drsquoavanceacutees scientifiques

Sur lrsquoensemble des projets de recherche 99 portaient sur des applications commerciales ou industrielles directes pour ameacuteliorer (par ordre deacutecroissant)

ndash des caractegraveres agronomiques (itineacuteraires techniques croissance rendement) 38

ndash la qualiteacute alimentaire (nutrition humaine et animale) 28

ndash la toleacuterance aux stress biotiques (insectes ravageurs maladies virus etc) 16

ndash la toleacuterance aux stress abiotiques (seacutecheresse carence en azote rayonnements UV etc) 5

ndash la toleacuterance agrave des herbicides 8

ndash la valorisation industrielle 5

Les techniques de transformation sont tregraves majoritairement des modifications mineures de type SDN1 point de mutation ou eacutedition de base (92 ) Pour les modifications du geacutenome plus conseacutequentes 3 sont classeacutees en SDN2 et 5 en SDN3 19

18 Voir agrave ce sujet la troisiegraveme note de cette seacuterie Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 202019 Pour une deacutefinition des SDN (site directed nuclease) voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit Pour rappel SDN1 inactivation drsquoun gegravene par coupure cibleacutee et reacuteparation deacutefectueuse (deacuteleacutetion ou insertion de quelques nucleacuteotides) SDN2 modification cibleacutee de quelques nucleacuteotides dans un gegravene donneacute SDN3 insertion cibleacutee drsquoun ADN eacutetranger agrave un site donneacute

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Espegraveces veacutegeacutetales eacutetudieacutees par NPBT (entre janvier 1996 et fin mai 2018) par importance deacutecroissante du nombre de publications de recherche deacutedieacutees

Riz

Arabidopsis

Tomate Bleacute

MoussesTabac

MaiumlsAlgues

Soja

Pomme de terre

465

77107

5323

218

6384

4921

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al art cit

Les recherches se sont deacuterouleacutees dans 68 pays et deux drsquoentre eux sont particuliegraverement actifs la Chine (599 publications soit 40 ) et les Eacutetats-Unis (487 publications soit 33 ) Parmi les laboratoires et socieacuteteacutes tregraves en pointe sur ces recherches on note un fort investissement des organismes chinois (Acadeacutemie des sciences de Chine et les acadeacutemies drsquoagriculture de diverses provinces ainsi que des universiteacutes chinoises) non seulement pour les eacutetudes sur le riz pour lesquelles ils deacuteploient des activiteacutes intenses mais aussi sur le colza le cotonnier la tomate et le bleacute La Chine est leader pour les applications agricoles

De nombreuses universiteacutes ameacutericaines (Californie Minnesota Florida Kansas State Penn State) quelques universiteacutes au Japon (Tamagawa Tsukuba Tosushima) et en Europe (universiteacute de Kiel en Allemagne universiteacute Paris-Saclay et de Montpellier en France) ou des centres de recherche bien connus comme lrsquoInstitut des sciences Weizmann en Israeumll ou lrsquoInstitut Max-Planck en Allemagne ou lrsquoInstituto de Agricultura Sostenible du Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas (CIC) en Espagne ainsi que des socieacuteteacutes du secteur priveacute (DuPont-Pioneer Syngenta seeds Cellectis Plant Sciences Calyxt Dow AgroScience) sont tregraves engageacutes dans ces recherches

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III OGM ET OGE VEacuteGEacuteTAUX OUTILS POUR ONE HEALTH UN MONDE UNE SEULE SANTEacute

Comme nous lrsquoavons vu dans la premiegravere note de cette seacuterie 20 en preacuteservant la santeacute des humains et des animaux nous preacuteservons la santeacute du monde car dans le cadre du concept One Health il nrsquoy a qursquoun seul monde et une seule santeacute La santeacute du veacutegeacutetal srsquoinscrit pleinement dans ce concept et les OGM et OGE illustrent parfaitement qursquoen ameacuteliorant la santeacute du veacutegeacutetal avec les biotechnologies veacutegeacutetales on a la possibiliteacute drsquoameacuteliorer la santeacute de tous

1 Un cas drsquoeacutecole le maiumls Bt MON 810 et le risque mycotoxines

Le maiumls Bt MON 810 la seule plante transgeacutenique cultiveacutee dans lrsquoUnion europeacuteenne (essentiellement aujourdrsquohui en Espagne et un peu au Portugal) est un cas drsquoeacutecole Ce maiumls est geacuteneacutetiquement modifieacute par incorporation drsquoun gegravene qui permet aux cellules de la plante de syntheacutetiser une proteacuteine agrave caractegravere insecticide Celle-ci perturbe le fonctionnement digestif de deux ravageurs majeurs de cette culture la pyrale du maiumls (Ostrinia nubilalis) et la seacutesamie (Sesamia nonagrioides) Les varieacuteteacutes de maiumls MON 810 les controcirclent efficacement en diminuant les populations de ces insectes de plus de 90 dans les parcelles cultiveacutees 21 Outre la limitation des deacutegacircts des insectes sur les eacutepis et les tiges de maiumls ce maiumls transgeacutenique deacuteveloppe un effet beacuteneacutefique dans les reacutegions ougrave seacutevissent des fusarioses maladies affectant la santeacute du maiumls

Agrave un stade avanceacute les eacutepis de maiumls se couvrent de moisissures symptocircme de lrsquoinstallation des champignons pathogegravenes des Fusarium agents de cette maladie Les fusarioses srsquoaccompagnent dans des conditions environnementales favorables pour leur deacuteveloppement de production de mycotoxines (toxines produites par des champignons) extrecircmement dangereuses et deacuteleacutetegraveres qui contaminent les reacutecoltes

Selon la nature des mycotoxines produites diffeacuterentes pathologies peuvent survenir chez lrsquohomme ou chez lrsquoanimal atteintes reacutenales du foie du tube digestif du systegraveme immunitaire et de lrsquoappareil reproducteur Certaines mycotoxines sont canceacuterogegravenes drsquoautres sont des perturbateurs endocriniens Des maladies seacutevegraveres ont eacuteteacute constateacutees chez les humains agrave la suite de consommation de farines contamineacutees Dans notre meacutemoire historique

20 Voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit21 Laurent Folcher et al laquo Lower mycotoxin levels in Bt maize grain raquo Agronomy for Sustainable Development vol 30 ndeg 4 deacutecembre 2010 p 711-719(httpslinkspringercomcontentpdf1010512Fagro2F2010005pdf)

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figure encore au Moyen Acircge le mal des Ardents ou feu de saint Antoine qui provoquait des hallucinations et des troubles circulatoires pouvant aller jusqursquoau deacutecegraves ou encore dans les anneacutees 1950 la consommation de pain agrave Pont-Saint-Esprit qui se soldera par la mort de dix personnes et une cinquantaine drsquointernements psychiatriques

Eacutepis de maiumls drsquoune parcelle expeacuterimentale cultiveacutee avec des maiumls Bt et conventionnels

A B

(A) lrsquoeacutepi de maiumls conventionnel est fusarieacute apregraves avoir eacuteteacute attaqueacute par les insectes ravageurs

(B) lrsquoeacutepi de maiumls Bt MON 810 est sain et indemne

Source Catherine Regnault-Roger photos prises en Espagne en 2010

Lrsquoalimentation animale nrsquoest pas en reste Des chevaux ont ainsi eacuteteacute intoxiqueacutes par des fourrages ou des litiegraveres contamineacutes par ces mycotoxines et les eacuteleveurs de cochons connaissent bien les troubles gastro-intestinaux et de la croissance qursquooccasionnent agrave leurs animaux des lots de ceacutereacuteales contamineacutees En 1960 des eacutelevages de dindons britanniques ont eacuteteacute deacutecimeacutes par des arachides importeacutees du Seacuteneacutegal et contamineacutees par des aflatoxines seacutecreacuteteacutees par un champignon srsquoeacutepanouissant en milieu tropical lrsquoAspergillus 22 La prise de conscience du risque mycotoxines a conduit les autoriteacutes sanitaires europeacuteennes agrave eacutetablir une reacuteglementation en 2007 fixant des seuils agrave ne pas deacutepasser

22 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Comment preacutevenir le risque de mycotoxines dans la production agricole raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 322 octobre-deacutecembre 2017 p 45-48(wwwpseudo-sciencesorgComment-prevenir-le-risque-de-mycotoxines-dans-la-production-agricole)

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Des travaux de recherche ont montreacute que la transformation geacuteneacutetique dont beacuteneacuteficie le maiumls Bt MON 810 diminue non seulement le nombre des insectes ravageurs qui sont deacutecimeacutes par la toxine Bt apregraves consommation des tiges ou eacutepis mais aussi les teneurs en mycotoxines dans les reacutecoltes 23 En effet la diminution des insectes phytophages conduit agrave la reacuteduction du nombre de blessures qursquoils infligent agrave la plante en se nourrissant et par lesquelles srsquoinstallent les champignons pathogegravenes agents des fusarioses et producteurs de mycotoxines

La culture du maiumls MON 810 en diminuant lrsquoincidence de fusarioses et le risque mycotoxines bonifie la qualiteacute sanitaire des reacutecoltes ce qui nrsquoest pas sans conseacutequence sur la santeacute animale qursquoelle preacuteserve Une eacutetude italienne a deacutemontreacute que des porcelets nourris avec du maiumls contamineacute par des mycotoxines avaient une perte de poids significative par rapport agrave ceux alimenteacutes avec du maiumls transgeacutenique Bt MON 810 24

2 Faire face au reacutechauffement climatique

Le risque mycotoxines est un risque eacutemergent en Europe aggraveacute par le reacutechauffement climatique En effet aux champignons toxinogegravenes classiques du genre Fusarium srsquoajoute agrave la faveur drsquoeacuteteacutes tregraves chauds lrsquoinstallation de champignons qui prolifegraverent normalement dans les pays tropicaux comme les dangereux Aspergillus (mentionneacutes preacuteceacutedemment agrave propos drsquoarachides) seacutecreacutetant des aflatoxines Ainsi au cours de ces derniegraveres anneacutees plusieurs contaminations par des mycotoxines de produits commercialiseacutes ont eacuteteacute constateacutees ce qui aurait pu avoir des conseacutequences dramatiques sans la vigilance des services de controcircle sanitaire

En 2013 du lait importeacute drsquoEurope de lrsquoEst a eacuteteacute refuseacute en France en raison de fortes teneurs en mycotoxines les vaches avaient consommeacute des fourrages contamineacutes par des moisissures En mai 2014 ce sont des galettes de maiumls bio Auchan et du son de bleacute Bio-Village de la marque Repegravere (Leclerc) qui sont retireacutes en hacircte des rayons des supermarcheacutes en raison de teneurs drsquoune mycotoxine (le DON ou deacuteoxynivaleacutenol) au-delagrave des seuils reacuteglementaires En juin 2014 le journal italien Il Fatto Quotidiano a rapporteacute le scandale de la commercialisation de meules drsquoun fromage italien tregraves appreacutecieacute le parmesan contamineacute aux aflatoxines scandale car il semblerait que les fromagers aient

23 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos laquo Lrsquointeacuterecirct des plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees pour la production agricole le cas du maiumls Bt raquo in Agnegraves Ricroch Yves Datteacutee et Marc Fellous (dir) Biotechnologies veacutegeacutetales Environnement alimentation santeacute Vuibert 2011 p 200-21124 Voir Filippo Rossi Mauro Morlacchini Giorgio Fusconi Amedeo Pietri et Gianfranco Piva laquo Effects of insertion of Bt gene in corn and different fumonisin content on growth performance of weaned piglets raquo Italian Journal of Animal Science vol 10 ndeg 2 2011 p 95-100(wwwtandfonlinecomdoipdf104081ijas2011e19needAccess=true)

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neacutegligeacute la contamination du lait qui servait agrave faire le fromage (des arrestations ont eacuteteacute opeacutereacutees) Cette contamination reacutesultait des eacuteteacutes caniculaires de 2012 et 2013 au cours duquel les vaches avaient eacuteteacute nourries avec du maiumls grain ou de lrsquoensilage contenant des champignons Aspergillus Les autoriteacutes des diffeacuterents pays europeacuteens ont pu ainsi constater agrave cette occasion que lors de conditions climatiques favorables ces Aspergillus qui seacutevissent de maniegravere endeacutemique en Afrique contaminant les reacutecoltes de ceacutereacuteales mal conserveacutees pouvaient prolifeacuterer sur le maiumls dans le sud ou lrsquoest de lrsquoEurope Cet exemple deacutemontre qursquoen preacuteservant la santeacute du veacutegeacutetal en le proteacutegeant de ses bioagresseurs on diminue les risques pour la santeacute animale et la santeacute humaine Le maiumls MON 810 se reacutevegravele ecirctre un outil efficace pour la santeacute dans son concept One Health Dans ces conditions il a sembleacute surprenant du point de vue scientifique et de la santeacute publique que la France interdise en 2014 par la loi 2014-567 la culture des maiumls geacuteneacutetiquement modifieacutes sur son sol 25

IV AMEacuteLIORATION DE LA SANTEacute ENVIRONNEMENTALE

1 Ameacutelioration des itineacuteraires techniques phytosanitaires

Une des conseacutequences logiques de lrsquoameacutelioration geacuteneacutetique des veacutegeacutetaux cultiveacutes visant agrave leur confeacuterer une meilleure aptitude agrave limiter les effets de leurs bioagresseurs est une adaptation dans lrsquoutilisation des produits de traitement que sont les insecticides les fongicides et les herbicides pour la conduite des cultures et diminuer les traitements de confort crsquoest-agrave-dire lrsquoadministration agrave titre preacuteventif

La preacutevention dans la conduite des cultures est en effet une speacuteculation sur un futur qui ne se produit pas toujours dans certains cas on gagne en empecircchant une infestation de prendre de lrsquoampleur dans drsquoautres on traite pour rien car la meacuteteacuteorologie a changeacute ou bien les conditions drsquoinstallation du parasite ne sont plus reacuteunies Crsquoest lagrave ougrave se situe le savoir-faire drsquoun agriculteur avec les technologies qursquoil a agrave sa disposition savoir traiter au bon moment au bon endroit et agrave la bonne dose

Avec les plantes biotech les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont donc modifieacutes Pour reprendre notre exemple une culture de maiumls

25 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Interdiction du maiumls Bt MON 810 en France un vrai risque pour la seacutecuriteacute alimentaire raquo La Revue de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France ndeg 5 janvier 2015 p 19-21 (numeacutero teacuteleacutechargeable sur wwwacademie-agriculturefrpublicationsrevue-aafpage=1)

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Bt MON 810 dispense drsquoutiliser des pulveacuterisations drsquoinsecticides contre la pyrale et la seacutesamie En produisant la proteacuteine insecticide Cry1Ab de maniegravere continue le maiumls est mieux proteacutegeacute agrave tous les stades de son deacuteveloppement Cette reacuteduction drsquoinsecticides sera drsquoautant plus sensible dans les reacutegions ougrave plusieurs geacuteneacuterations de pyrale ou de seacutesamie se succegravedent la mecircme anneacutee En France ce pheacutenomegravene eacutetait traditionnellement tregraves preacutesent dans les reacutegions meacuteridionales au climat chaud et moins dans les reacutegions plus septentrionales particuliegraverement en Alsace dans lesquelles la pyrale deacuteveloppe une seule geacuteneacuteration par an Mais le changement climatique est en train de bouleverser la donne Un bulletin publieacute par la chambre reacutegionale drsquoagriculture du Centre-Val de Loire de lrsquoautomne 2018 deacutecrit des cas de deux geacuteneacuterations annuelles de pyrale du maiumls au lieu drsquoune dans la Champagne beauceronne et la Sologne-Val de Loire la Touraine (mais pas en Beauce-Perche ou dans le Gacirctinais) La seacutesamie autrefois absente y est captureacutee reacuteguliegraverement depuis 2010 et son aire de reacutepartition srsquoeacutetend depuis 2016 au nord de la Loire 26 Le renouvellement rapprocheacute de ces insectes ravageurs neacutecessite alors plusieurs traitements au cours de la saison Avec le maiumls Bt MON 810 rien de tel puisque la plante se protegravege elle-mecircme 27 Lrsquoeacuteconomie en insecticides qui en reacutesulte diminue les risques de reacutesidus de pesticides dans les aliments et ameacuteliore la seacutecuriteacute alimentaire Elle preacutesente eacutegalement des avantages eacutecologiques en abaissant les risques de contaminations de pesticides dans la biosphegravere 28 ainsi que les eacutemissions de gaz agrave effet de serre lieacutes aux passages des engins agricoles dans les parcelles pour les traitements Elle se traduit eacutegalement par des avantages eacuteconomiques en reacuteduisant le coucirct des intrants et le temps de travail de lrsquoopeacuterateur agricole

2 Diminution du gaz agrave effet de serre CO2

Les avantages eacutecologiques deacutecrits ci-dessus agrave propos du maiumls MON 810 concernent toutes les cultures GM Au Royaume-Uni deux experts en eacuteconomie appliqueacutee aux biotechnologies eacutetablissent annuellement un bilan annuel de lrsquoimpact environnemental de cultures biotech Ils ont eacutevalueacute que le deacuteveloppement actuel de ces cultures (pour rappel une surface de 1917 millions drsquohectares en 2018) permet dans sa globaliteacute de diminuer lrsquoeacutemission du gaz agrave effet de serre CO2 de 271 millions de tonnes Cette eacuteconomie est lieacutee aux changements des pratiques agricoles (reacuteduction des pulveacuterisations drsquoinsecticides et drsquoherbicides pour 29 millions de tonnes de CO2) et aux

26 Voir Bulletin de santeacute du veacutegeacutetal maiumls Reacutegion Centre-Val de Loire ndeg16 bilan 30 octobre 2018(httpswwwarvalis-infosfr_pluginsWMS_BO_GallerypagegetElementStreamjspzid=53673ampprop=file)27 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos art cit28 La biosphegravere comprend tous les organismes vivants et leurs milieux de vie donc la totaliteacute des eacutecosystegravemes preacutesents sur la Terre dans lrsquoeau ou dans lrsquoair

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techniques culturales simplifieacutees (TCS) qui diminuent la quantiteacute de carburant consommeacutee par les machines agricoles (eacuteconomie de 242 millions de tonnes de CO2) Les TCS srsquoaccompagnent en outre drsquoune moindre vulneacuterabiliteacute des sols agrave lrsquoeacuterosion et drsquoune augmentation de la biodiversiteacute tellurique (vers de terre insectes du sol comme les collemboles)

La reacuteduction de substances actives consommeacutees lors des traitements insecticides et herbicides a eacutegalement eacuteteacute calculeacutee Sur une peacuteriode de vingt et un ans (depuis 1996) elle est eacutevalueacutee agrave 671 millions de kilogrammes 29 Agrave cette eacutevaluation srsquoajoute un indicateur le quotient de lrsquoimpact environnemental (Environmental Impact Quotient EIQ) eacutetabli pour chaque substance active phytopharmaceutique dans les champs Les auteurs constatent une ameacutelioration de ce quotient autour de 185 ainsi qursquoune diminution de 8 des quantiteacutes de pesticides utiliseacutes Les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont ameacutelioreacutes et sont devenus plus vertueux

3 Augmentation de la biodiversiteacute

Une autre conseacutequence de la culture des plantes biotech est de favoriser la biodiversiteacute agricole La commercialisation des plantes GM srsquoest traduite par une augmentation du nombre de varieacuteteacutes cultiveacutees Bernard Le Buanec de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France donne agrave ce propos quelques chiffres 87 varieacuteteacutes diffeacuterentes de maiumls Bt incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 810 ont eacuteteacute cultiveacutees sur 35 000 hectares en Catalogne en 2016 en Inde il est deacutenombreacute 205 varieacuteteacutes de coton cultiveacutees incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 et 309 varieacuteteacutes pour la modification MON 15985 30 De son cocircteacute Jean-Claude Pernollet eacutegalement membre de de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France mentionne plus de 4 300 varieacuteteacutes de maiumls transgeacuteniques commercialiseacutees sous 202 marques diffeacuterentes et produites par 173 entreprises 31

La lutte contre les maladies contribue aussi agrave sauver la biodiversiteacute locale par la preacuteservation deacutejagrave eacutevoqueacutee drsquoespegraveces conventionnelles menaceacutees agrave lrsquoinstar des pruniers sauveacutes de la sharka et des papayers drsquoHawaii proteacutegeacutes du Papaya ringspot virus (PRSV)

On observe aussi la preacuteservation des insectes beacuteneacutefiques pour les cultures (entomofaune auxiliaire) sur les parcelles cultiveacutees avec une plante transgeacutenique lrsquoeacutepandage drsquoun insecticide tue la plupart des insectes du champ tandis que

29 Graham Brookes et Peter Barfoot laquo Farm income and production impacts of using GM crop technology 1996-2016 raquo GM Crops amp Food vol 9 ndeg 2 2018 p 59-89(wwwtandfonlinecomdoipdf1010802164569820181464866needAccess=true)30 Bernard Le Buanec laquo La diversiteacute geacuteneacutetique en agriculture raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculture Parole agrave la science Presses des Mines 2018 p 169-18731 Voir Jean Claude Pernollet laquo Plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculturehellip op cit p 188-204

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la plante biotech ne tue que ceux qui srsquoattaquent agrave elle en les empoisonnant Une augmentation de la biodiversiteacute sur des parcelles de cotonnier GM a ainsi eacuteteacute observeacutee en Chine si les deacutegacircts de la noctuelle du cotonnier ont bien eacuteteacute reacuteduits gracircce agrave la toxiciteacute que manifeste la plante envers cet insecte la reacuteduction des insecticides a favoriseacute lrsquoaugmentation des populations de trois groupes majeurs drsquoinsectes auxiliaires que sont les coccinelles les araigneacutees et les chrysopes 32 Une constatation de mecircme nature a eacuteteacute reacutealiseacutee par Claude Menara 33 agriculteur du sud-ouest de la France (Lot-et-Garonne) quand il cultivait du maiumls MON 810 sur son exploitation avant lrsquointerdiction de 2014

4 Les risques de disseacutemination par flux de gegravenes

La possibiliteacute de disseacutemination non intentionnelle des transgegravenes entre espegraveces diffeacuterentes doit ecirctre consideacutereacutee de maniegravere diffeacuterente selon qursquoil srsquoagit des espegraveces interfertiles ou drsquoespegraveces qui ne peuvent pas srsquohybrider entre elles indique Jean-Claude Pernollet dans le bilan qursquoil a dresseacute en 2018 des risques et avantages environnementaux des plantes biotech Dans le second cas souligne-t-il laquo lrsquoinsertion drsquoun transgegravene viable et sa seacutelection demandent beaucoup de temps de sorte qursquoelle nrsquoest pas observable agrave une eacutechelle de temps humaine 34 raquo tandis que dans le premier cas il faudra prendre des mesures de coexistence des varieacuteteacutes cultiveacutees en observant des distances agrave respecter entre les parcelles ou en deacutecalant les semis si on veut eacuteviter agrave tout prix drsquoeacuteventuelles hybridations fortuites qui rappelons-le nrsquoont pas de conseacutequences neacutegatives sanitaires et environnementales

Ce problegraveme est surtout souleveacute par les exploitants qui pratiquent lrsquoagriculture biologique dont le cahier des charges refuse la culture des plantes biotech et lrsquoutilisation de certains pesticides organiques de synthegravese (tout en acceptant cependant des pesticides chimiques mineacuteraux eacutecotoxiques comme les bouillies agrave base de cuivre ou des varieacuteteacutes cultiveacutees comme le bleacute Renan issues de croisements par des meacutethodes de geacutenie geacuteneacutetique 35) Une preacutesence fortuite de plantes GM agrave une teneur supeacuterieure agrave 09 dans leurs parcelles aurait une incidence eacuteconomique sur la valeur de leurs reacutecoltes qui ne seraient plus consideacutereacutees comme laquo bio raquo

32 Voir Geneviegraveve De Lacour laquo Le coton GM favorise la biodiversiteacute selon une eacutetude chinoise raquo journaldelenvironnementnet 15 juin 2012 (wwwjournaldelenvironnementnetarticlele-coton-gm-favorise-la-biodiversite-selon-une-etude-chinoise29487)33 Voir Daniel Cadis laquo Claude Meacutenara ldquoMon maiumls transgeacutenique est le plus eacutecologique rdquo raquo lefigarofr 6 avril 2007(wwwlefigarofractualite2007040601001-20070406ARTFIG90080-claude_menara_mon_mais_transgenique_est_le_plus_ecologiquephp)34 Jean Claude Pernollet art cit p 19535 Andreacute Gallais laquo La principale varieacuteteacute de bleacute ldquobiordquo serait-elle geacuteneacutetiquement modifieacutee raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 314 octobre 2015 p 46-48 (httpswwwpseudo-sciencesorgLa-principale-variete-de-ble-bio-serait-elle-genetiquement-modifiee)

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INTRODUCTION 9

I LES PLANTES TRANSGEacuteNIQUES OUTILS DE LA SANTEacute DU VEacuteGEacuteTAL 10

1 Des eacuteveacutenements de transformation pour ameacuteliorer la santeacute du veacutegeacutetal 112 Le deacuteveloppement de la culture des plantes transgeacuteniques une eacutepopeacutee sur vingt ans 15

II LES PROMESSES DES NOUVELLES BIOTECHNOLOGIES (NBT) POUR LA SANTEacute VEacuteGEacuteTALE 19

III OGM ET OGE VEacuteGEacuteTAUX OUTILS POUR ONE HEALTH UN MONDE UNE SEULE SANTEacute 231 Un cas drsquoeacutecole le maiumls Bt MON 810 et le risque mycotoxines 232 Faire face au reacutechauffement climatique 25

IV AMEacuteLIORATION DE LA SANTEacute ENVIRONNEMENTALE 261 Ameacutelioration des itineacuteraires techniques phytosanitaires 262 Diminution du gaz agrave effet de serre CO2 273 Augmentation de la biodiversiteacute 284 Les risques de disseacutemination par flux de gegravenes 295 Preacutevenir les reacutesistances 30

CONCLUSION 32

SOMMAIRE

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REacuteSUMEacute

Les meacutethodes de modification du geacutenome sont intimement lieacutees agrave lrsquohistoire de lrsquohumaniteacute des premiers balbutiements de lrsquoagriculture au neacuteolithique en passant par le deacuteveloppement des theacuterapies geacuteniques Aujourdrsquohui les techniques employeacutees sont issues des biotechnologies (transgeacutenegravese mutageacutenegravese ainsi que les nouvelles techniques drsquoeacutedition du geacutenome NBT ou New Breeding Techniques) et suscitent un deacutebat socieacutetal empreint drsquoinquieacutetude ou de rejet ideacuteologique

Ces craintes sont-elles fondeacutees Les avanceacutees scientifiques que propose cette approche biotechnologique meacuteritent drsquoecirctre prises en consideacuteration tout particuliegraverement en matiegravere de santeacute Aujourdrsquohui la mondialisation a souligneacute que les santeacutes qursquoelles soient humaine ou animale veacutegeacutetale ou environnementale sont interdeacutependantes et reacuteunies sous le concept One Health une seule santeacute un seul monde

Apregraves avoir situeacute les modifications du geacutenome dans le contexte de la vie sur notre planegravete et les progregraves qursquoelles offrent en matiegravere de santeacute humaine et animale ainsi que les espoirs que ces techniques suscitent nous examinerons dans cette note les innovations qui relegravevent du domaine de la santeacute du veacutegeacutetal et quelles sont les conseacutequences environnementales que posent reacuteellement les plantes biotechnologiques

Cette eacutetude sinsegravere dans la seacuterie de la Fondation pour linnovation politique sur les agritechnologies et les biotechnologies sous la direction scientifique de Madame Catherine Regnault-Roger professeur des universiteacutes eacutemeacuterite agrave lUniversiteacute de Pau et des Pays de lAdour membre de lAcadeacutemie dagriculture de France et membre correspondant de lAcadeacutemie nationale de Pharmacie

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INTRODUCTION

Dans leacutetude Des outils de modification du geacutenome pour la santeacute humaine et animale 1 il a eacuteteacute rappeleacute que la modification du geacutenome est un des moteurs de lrsquoeacutevolution sur terre et que les techniques de modification du geacutenome sont intimement lieacutees agrave lrsquohistoire de lrsquohumaniteacute du passeacute lointain avec les deacutebuts de lrsquoagriculture et la domestication des espegraveces aux reacutecents deacuteveloppements des techniques drsquoeacutedition du geacutenome qui ouvrent drsquoimmenses perspectives en matiegravere de theacuterapies geacuteniques de maicirctrise des maladies vectorielles tropicales transmises par les moustiques ou encore drsquoeacutepizooties 2 ainsi que drsquoameacutelioration du bien-ecirctre animal

Qursquoen est-il de la santeacute du veacutegeacutetal qui est tout comme la santeacute humaine et la santeacute animale un des volets importants de la santeacute consideacutereacutee dans la globaliteacute du concept One Health Et quelles en sont les conseacutequences pour lrsquoenvironnement Voici quelques-unes des questions auxquelles nous allons tenter drsquoapporter des eacuteleacutements drsquoinformation agrave partir des reacutealiteacutes scientifiques

1 Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 20202 Lrsquoeacutepizootie est une eacutepideacutemie qui touche des animaux de la mecircme espegravece ou drsquoespegraveces diffeacuterentes dans une reacutegion donneacutee

DES PLANTES BIOTECH AU SERVICE DE LA SANTEacute

DU VEacuteGEacuteTAL ET DE LrsquoENVIRONNEMENT

Catherine REGNAULT-ROGERProfesseur des universiteacutes eacutemeacuterite de lrsquouniversiteacute de Pau et des Pays de lrsquoAdour (Iprem UMR CNRS 5452 -e2S UPPA)

membre de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France membre correspondant de lrsquoAcadeacutemie nationale de pharmacie membre du comiteacute scientifique du Haut Conseil des biotechnologies

Lrsquoauteur deacuteclare ne pas avoir de conflits drsquointeacuterecircts avec le sujet traiteacute Les opinions exprimeacutees nrsquoengagent pas les instances auxquelles elle appartient Sa deacuteclaration publique drsquointeacuterecircts (DPI) est afficheacutee sur le site du Haut Conseil des biotechnologies(wwwhautconseildesbiotechnologiesfrsiteswwwhautconseildesbiotechnologiesfrfilesfile_fields20190731formulaire-dpi-hcb-2019-regnault-roger-catherine-publipdf)

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I LES PLANTES TRANSGEacuteNIQUES OUTILS DE LA SANTEacute DU VEacuteGEacuteTAL

Crsquoest en 1983 que fut obtenue la premiegravere plante transgeacutenique dans le laboratoire belge de lrsquouniversiteacute de Gand dirigeacute par Marc Van Montagu gracircce aux travaux qursquoil mena avec Joseph Schnell un tabac geacuteneacutetiquement modifieacute (GM) reacutesultant drsquoun transfert de gegravene reacutealiseacute agrave lrsquoaide drsquoune agrobacteacuterie Agrobacterium tumefaciens priveacutee de son gegravene infectieux propageant la galle du collet une maladie des racines du veacutegeacutetal pour ecirctre remplaceacute par un gegravene drsquointeacuterecirct qui confegravere agrave la plante de nouvelles proprieacuteteacutes Ce premier tabac biotechnologique inteacutegrait ainsi un gegravene lui confeacuterant une reacutesistance agrave un antibiotique Ce fut ensuite un tabac reacutesistant agrave des insectes qui fut mis au point gracircce agrave un transfert drsquoun gegravene du bacille de Thuringe (Bacillus thuringiensis) produisant une proteacuteine toxique pour de nombreux insectes Le bacille de Thuringe est une bacteacuterie largement utiliseacutee comme substance active insecticide incorporeacutee dans des formulations de biopesticides (appeleacutees aujourdrsquohui produits de biocontrocircle) depuis plusieurs deacutecennies tant dans lrsquoagriculture conventionnelle que lrsquoagriculture biologique Les plantes modifieacutees avec un gegravene de Bacillus thuringiensis sont appeleacutees laquo Bt raquo (tabac Bt maiumls Bthellip)

Par la suite dans les anneacutees 1990 un plant de tabac et une tomate reacutesistants agrave des virus ont eacuteteacute cultiveacutes en Chine 3 et en 1994 une tomate agrave maturation retardeacutee la tomate Flavr Savr a eacuteteacute commercialiseacutee aux Eacutetats-Unis pendant deux ans Ce fut un eacutechec commercial Produite par la socieacuteteacute Calgene elle se reacuteveacutela deacutecevante tant pour ses qualiteacutes gustatives peu convaincantes que pour des faciliteacutes espeacutereacutees dans son transport qui ne furent pas constateacutees Le rachat de Calgene par la socieacuteteacute Monsanto en 1996 mit fin agrave cette expeacuterience

De nombreux projets de modifications geacuteneacutetiques sur plusieurs espegraveces veacutegeacutetales ont existeacute dans les cartons des laboratoires de recherche dans les anneacutees 1980-1990 4 mais lrsquoessor des plantes biotech va reacuteellement se produire agrave partir de 1996 avec la mise en culture de plantes transgeacuteniques commercialiseacutees pour faciliter le deacutesherbage et mieux reacutesister agrave des insectes ravageurs

3 Voir Zhang Tao et Zhou Shundong laquo Lrsquoutilisation des OGM en Chine enjeux et deacutebats raquo Perspectives chinoises ndeg 76 mars-avril 2003 p 52-60 (wwwperseefrdocperch_1021-9013_2003_num_76_1_2948) Clive James laquo Global Status of Transgenic Crops in 1997 raquo ISAAA Briefs no 5 1997 (httpciteseerxistpsueduviewdocdownloaddoi=10113654311amprep=rep1amptype=pdf)4 Voir ainsi les nombreux dossiers speacuteciaux publieacutes dans les anneacutees 1990 par les revues La Recherche (ndeg 270 par exemple) ou Biofutur (ndeg 90 ou no 172 par exemple)

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Quel nom pour les plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees Les premiegraveres plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees (PGM) ont eacuteteacute obtenues par transgeacutenegravese soumise agrave la reacuteglementation speacutecifique concernant les OGM (en Europe notamment) Aussi cette deacutenomination PGM est-elle maintenant associeacutee aux plantes transgeacuteniquesDepuis le champ des modifications geacuteneacutetiques en laboratoire srsquoest eacutelargi agrave drsquoautres techniques comme la mutagenegravese induite ou les techniques drsquoeacutedition du geacutenome Agrave ce jour les plantes obtenues par ces techniques ne sont pas encore reacuteglementeacutees comme des OGM Une reacuteflexion est cependant conduite dans lrsquoensemble des pays du monde y compris dans lrsquoUnion europeacuteenne sur la reacuteglementation agrave leur appliquer Consideacuterant les OGM comme dangereux drsquoun point de vue socieacutetal les ONG environnementalistes (Greenpeace Confeacutedeacuteration paysanne Les Faucheurs volontaireshellip) appellent les produits obtenus par biotechnologies des laquo OGM cacheacutes raquo ce qui nrsquoa guegravere de fondement scientifique Agrave lrsquoinstar du vocable anglais reacutepandu dans le monde nous preacutefeacuterons deacutenommer toutes les plantes qui reacutesultent de la mise en œuvre du geacutenie geacuteneacutetique crsquoest-agrave-dire des biotechnologiques quelle que soit la technique qui ait eacuteteacute utiliseacutee laquo plantes biotech raquo (plantes GM) On reacuteservera les termes drsquoOGM ou de PGM aux organismes obtenus par transgeacutenegravese et celui drsquoOGE (organismes geacuteneacutetiquement eacutediteacutes en anglais Genetically Engineered Organism ou Genetically Edited Organism GEO) agrave ceux qui le sont par eacutedition du geacutenome

Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 2020

1 Des eacuteveacutenements de transformation pour ameacuteliorer la santeacute du veacutegeacutetal

Ce sont donc avec des caractegraveres agronomiques de lutte contre les fleacuteaux qui affectent les plantes cultiveacutees que se sont deacuteveloppeacutees les premiegraveres plantes biotech insectes et neacutematodes (vers ronds) ravageurs qui attaquent la plante en train de se deacutevelopper agents pathogegravenes qui propagent des maladies ou encore mauvaises herbes qui sont en concurrence avec les cultures pour lrsquoeau et les nutriments du sol dans la parcelle En conseacutequence les premiegraveres plantes transgeacuteniques ont eacuteteacute modifieacutees pour preacuteserver leur santeacute face agrave leurs bioagresseurs 5

Crsquoest en 1995 que les premiegraveres autorisations de plantes GM ont eacuteteacute accordeacutees aux Eacutetats-Unis pour des plantes reacutesistantes agrave des insectes qui leur sont nuisibles un cotonnier (Bollgardreg Cotton portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 de Monsanto) et un maiumls (Knockoutreg Corn portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation Bt 176 de Syngenta tous deux reacutesistants agrave des insectes de la famille des leacutepidoptegraveres ainsi qursquoune pomme de terre (New Leaf Potatoreg portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation Russet Burbank de Monsanto) reacutesistante agrave un coleacuteoptegravere le doryphore pomme de terre eacutegalement autoriseacutee au Canada la mecircme anneacutee 6

5 Terme consacreacute depuis une quinzaine drsquoanneacutees pour deacutesigner tout organisme nuisible agrave la plante6 Voir Anthony M Shelton Jian-Zhou Zhao et Richard T Roush laquo Economic Ecological Food Safety and Social Consequences of the Deployment of Bt Transgenic Plants raquo Annual Review of Entomology vol 47 janvier 2002 p 845-881 (httpwwwdataforestryoregonstateeduorbBiotechClass200420materials9A-BT20CROPSAnnRevEnt47pdf)

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Gracircce aux travaux de lrsquoInternational Service for the Acquisition of Agri-biotech Application (ISAAA) animeacute pendant pregraves de vingt ans par son fondateur Clive James il est possible de suivre lrsquoeacutevolution des surfaces de plantes biotech dans le monde par culture par transformation geacuteneacutetique et par pays 7 Les premiegraveres mises en culture ont concerneacute des plantes toleacuterantes agrave des herbicides (herbicide-toleacuterantes HT) et des plantes reacutesistantes aux insectes (insectes-reacutesistantes IR) Dans le premier cas on introduit dans la plante un gegravene qui induit la synthegravese drsquoune enzyme qui lui permet de deacutetoxifier cet herbicide Si on choisit un herbicide non seacutelectif comme le glyphosate ou le glufosinate seules les plantes posseacutedant lrsquoenzyme qui permet agrave la plante de reacutesister agrave lrsquoherbicide utiliseacute ne sont pas deacutetruites et les autres plantes indeacutesirables dans la parcelle le sont Il srsquoagit de repousses de cultures preacuteceacutedentes drsquoadventices ou de mauvaises herbes comme le gaillet ou le coquelicot qui diminuent les rendements mais aussi des plantes deacuteleacutetegraveres comme lrsquoambroisie ou le datura qui seacutecregravetent des moleacutecules naturelles toxiques pour lrsquohomme et les animaux Les plantes biotech tolegraverent lrsquoherbicide qui se reacutevegravele fatal pour les autres plantes Dans le second cas les plantes GM contiennent des eacuteveacutenements de transformation permettant agrave la plante de seacutecreacuteter dans ses tissus des proteacuteines toxiques pour des insectes qui se nourrissent de la plante Ces insectes sont deacutecimeacutes par la plante ce qui lui permet de mieux reacutesister agrave leurs ravages

Premiegraveres constructions geacuteneacutetiques drsquoun eacuteveacutenement de transformation

Source Groupement national interprofessionnel des semences et plants (Gnis) wwwgnisfr Pour notre exemple les gegravenes drsquointeacuterecircts sont les gegravenes cry1Ab et bar le gegravene marqueur est bla auxquels srsquoajoutent le gegravene promoteur (PEPC et speacutecifique du pollen 8) et un gegravene terminateur

7 Voir laquo ISAAA Briefs raquo (wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs)8 Promoteur phosphoeacutenolpyruvate-carboxylase et promoteur speacutecifique du pollen voir Anna Dutton Heiri Klein Joumlrg Romeis et Franz Bigler laquo Uptake of Bt-toxin by herbivores feeding on transgenic maize and consequences for the predator Chrysoperla carnea raquo Ecological Entomology vol 27 ndeg 4 aoucirct 2002 p 441447 (httpsonlinelibrarywileycomdoiepdf101046j1365-2311200200436x)

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Qursquoest-ce que le maiumls Bt 176 Knockoutreg Corn Une plante biotech peut ecirctre deacutesigneacutee par son nom commercial qui deacutepend de la socieacuteteacute qui la distribue mais aussi par le nom de son eacuteveacutenement de transformation (trait en anglais) qui est lrsquoeacuteleacutement geacuteneacutetique qui a eacuteteacute introduit dans le geacutenome de la planteLe maiumls Knockoutreg Corn commercialiseacute par Syngenta (autres noms commerciaux NaturGard KnockOuttrade Maximizertrade) est un maiumls qui contient lrsquoeacuteveacutenement de transformation Bt 176 (ou 176) Celui-ci est composeacute de trois gegravenes cry1Ab bar et bla qui proviennent de trois bacteacuteries diffeacuterentes Bacillus thuringiensis subsp Kurstaki Streptomyces hygroscopicus et Escherichia coli Inteacutegreacutes au geacutenome de la plante ces gegravenes produisent respectivement ndash une toxine cry1Ab qui deacutetruit lrsquoappareil digestif drsquoinsectes leacutepidoptegraveres (pyrale du maiumls et seacutesamie) Les insectes qui consomment ce maiumls modifieacute sont donc tueacutes et par conseacutequent la reacutesistance de la plante agrave ces insectes ravageurs est augmenteacutee ndash une enzyme PAT (phosphinothricine N-aceacutetyltransfeacuterase) qui permet agrave la plante de survivre quand on eacutepand des herbicides non seacutelectifs agrave base de glufosinate crsquoest-agrave-dire que dans le champ toutes les plantes sont deacutetruites agrave lrsquoexception de celles posseacutedant ce gegravene qui induit la synthegravese drsquoune enzyme inhibant lrsquoactiviteacute de lrsquoherbicide ndash une enzyme qui deacutetoxifie des antibiotiques de la famille des szlig-lactames comme lrsquoampicilline Ce caractegravere a eacuteteacute introduit afin de faciliter la phase de tri Tregraves deacutecrieacutee pour des raisons de risque sanitaire lrsquointroduction de gegravenes reacutesistants agrave des antibiotiques sera abandonneacutee dans les constructions ulteacuterieures drsquoOGMPour srsquoexprimer ces gegravenes ont besoin drsquoun gegravene promoteur qui leur est associeacute dans la construction geacuteneacutetique

Lrsquoeacuteveacutenement de transformation 176 confegravere ainsi agrave la varieacuteteacute de maiumls qui lrsquointegravegre une double proprieacuteteacute une reacutesistance agrave des insectes ravageurs et une toleacuterance agrave un herbicide (HTIR) Lrsquoagriculteur nrsquoa plus besoin de traiter avec des insecticides pour la proteacuteger des attaques de la pyrale et de la seacutesamie et il peut deacutesherber son champ de maiumls avec un herbicide agrave base de glufosinate Comme celui-ci est un herbicide non seacutelectif (encore appeleacute total ou universel) il est possible de se deacutebarrasser des mauvaises herbes de la parcelle avec une pulveacuterisation bien positionneacuteeLrsquoeacuteveacutenement de transformation 176 (code SYN-EV176-9) a reccedilu des autorisations pour un usage dans lrsquoalimentation humaine avant et apregraves transformation agro-alimentaire dans lrsquoUnion europeacuteenne et 13 pays (Argentine Australie Canada Chine Japon Nouvelle-Zeacutelande Philippines Afrique du Sud Coreacutee du Sud Suisse Taiwan Eacutetats-Unis et Zambie) et pour lrsquoalimentation animale dans lrsquoUnion europeacuteenne et 9 pays (Argentine Canada Chine Japon Philippines Afrique du Sud Coreacutee du Sud Suisse Eacutetats-Unis) LrsquoUnion europeacuteenne qui avait accordeacute son autorisation en 1997 pour une dureacutee de dix ans ne lrsquoa pas renouveleacutee en 2007 Cet eacuteveacutenement de transformation est eacutegalement autoriseacute pour la culture en Argentine au Canada au Japon et aux Eacutetats-Unis

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Pour conclure sur lrsquoeacuteveacutenement de transformation du maiumls Bt 176 des travaux de recherche ont deacutemontreacute que son controcircle des leacutepidoptegraveres pyrale et seacutesamie eacutetait imparfait et srsquoaccompagnait par conseacutequent de deacutegacircts significatifs sur la culture En effet en raison drsquoun gegravene promoteur mal choisi la proteacuteine Cry1Ab ne srsquoexprimait que dans les tiges et le pollen au contraire drsquoun autre eacuteveacutenement de transformation concurrent qui allait ecirctre mis sur le marcheacute peu apregraves et le supplanter le MON 810 de Monsanto qui srsquoexprime aussi dans les eacutepis (voir page 24 pour une illustration avec du maiumls Bt MON 810) Voir Laurent Folcher et al laquo Study of effects of Bt maize (Zea mays) events on Lepidoptera Ostrinia nubilalis Sesamia nonagrioides in Southwestern France raquo Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences 71(2 Pt A) janvier 2006 p 227-231

Quatre cultures majeures sont concerneacutees par les transformations biotechnologiques le cotonnier le soja le maiumls et le canola 9 (ou colza GM cultiveacute au Canada) Les cultures chinoises de tabac ou de tomates geacuteneacutetiquement modifieacutees du deacutebut des anneacutees 1990 ne sont plus significatives face agrave cet essor Drsquoautres cultures nettement moins importantes vont suivre le riz la luzerne toleacuterante au glyphosate (Roundup Readyreg) la papaye et la courge sont cultiveacutes aux Eacutetats-Unis eacutegalement la pomme de terre ou la betterave agrave sucre ou encore lrsquoananas au Costa Rica et des fleurs ornementales en Colombie Des succegraves sur de petites cultures localiseacutees ont eacuteteacute remarqueacutes ces derniegraveres anneacutees par exemple agrave Hawaii avec la plantation de papayers reacutesistants agrave une maladie causeacutee par un virus le Papaya ringspot virus (PRSV) Des espoirs sont placeacutes dans le deacuteveloppement de pruniers geacuteneacutetiquement modifieacutes pour lutter contre la sharka la maladie virale la plus deacutevastatrice du genre Prunus causeacutee par le Plum pox virus (PPV) Elle a eacuteteacute identifieacutee agrave lrsquoorigine dans les Balkans et a fortement essaimeacute notamment en Ameacuterique du Nord On remarque eacutegalement la large adoption de lrsquoaubergine Brinjal Bt (IR) par les agriculteurs du Bangladesh Ils eacutetaient vingt en 2014 et plus de vingt-sept mille en 2017 totalisant une superficie de 2 400 hectares (il srsquoagit de tregraves petites exploitations) sur un total de 50 000 hectares drsquoaubergines cultiveacutees

La transformation dominante pour les quatre grandes cultures est la toleacuterance agrave un herbicide qui surpasse encore la reacutesistance aux insectes ou aux virus Parallegravelement se deacuteveloppe lrsquoempilage de caractegraveres crsquoest-agrave-dire le fait que dans une mecircme plante il puisse y avoir plusieurs gegravenes de transformation Ainsi si la surface consacreacutee agrave des plantes biotech toleacuterantes agrave un ou des herbicides a culmineacute avec 100 millions drsquohectares en 2015 (et autour de 20 millions drsquohectares pour les plantes biotech reacutesistantes agrave des insectes et agrave des virus)

9 Le canola est produit au Canada en cultures de printemps ou drsquoautomne il srsquoagit drsquoun colza geacuteneacutetiquement modifieacute pour obtenir moins drsquoacide eacuterucique et moins drsquoacides gras (AG) satureacutes et plus drsquoAG mono-insatureacute (acide oleacuteique) Voir Canola Council of Canada laquo Le canola les mythes deacutemystifieacutes raquo canolacouncilorg (httpsfrcanolacouncilorghuile-et-tourteauhuile-de-canolale-canola-les-mythes-deacutemystifieacutesmyth1)

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en 2017 ce ne sont plus que 887 millions drsquohectares qui sont consacreacutes agrave la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) et 233 millions drsquohectares agrave la reacutesistance agrave des insectes (IR) et agrave des virus En revanche on observe un essor marqueacute des cultures de plantes contenant plusieurs eacuteleacutements de transformation avec une progression de plus de 50 millions drsquohectares en dix ans (20 millions drsquohectares en 2007 et 777 millions drsquohectares de cultures en 2017) Ces plantes sont toleacuterantes agrave des herbicides et reacutesistantes agrave des insectes et des virus (IR-HT) ce sont des plantes polyvalentes qui peuvent se deacutefendre contre plusieurs bioagresseurs

2 Le deacuteveloppement de la culture des plantes biotech une eacutepopeacutee sur vingt ans

Avant de passer au stade de la commercialisation des plantes GM de nombreuses expeacuterimentations en champ ont eacuteteacute conduites pendant dix ans Un tiers des essais concernait le maiumls un cinquiegraveme le canola la tomate et la pomme de terre faisant jeu eacutegal avec 11 puis agrave moins de 10 le soja (9 ) le cotonnier (7 ) et le tabac (5 ) Entre 1986 et 1997 ce ne sont pas moins de 25 000 essais (15 000 avant 1995 10 000 entre 1995 et 1997) concernant 60 mises en culture 10 caractegraveres de transformations qui ont eacuteteacute conduits dans 45 pays par des socieacuteteacutes qui ont deacuteposeacute des dossiers de demandes drsquoautorisation de commercialisation (importation et mise en culture) dans plusieurs pays

Le dialogue est alors de mise entre les autoriteacutes en charge de la reacuteglementation et les eacutequipes drsquoexpeacuterimentateurs Les reacutesultats sont communiqueacutes agrave la communauteacute scientifique et au grand public pour en deacutebattre 10 Lrsquoimportant selon Clive James 11 est alors de contribuer agrave faire comprendre ce que sont les cultures transgeacuteniques

Apregraves cette phase drsquoessais crsquoest en 1996 que commencegraverent reacuteellement la mise en culture et la commercialisation des plantes biotech dont lrsquoessor se mesure par lrsquoexpansion des surfaces cultiveacutees

Ces derniegraveres anneacutees on note une diversification des caractegraveres Deux geacuteneacuterations de pomme de terre Innatereg dont les modifications ralentissent le brunissement ou protegravegent contre le mildiou ont eacuteteacute approuveacutees aux Eacutetats-Unis et au Canada en 2016 et 2017 de mecircme que les pommes Articreg mises au point pour limiter le brunissement Le soja Plenishtrade contient plus drsquoacide gras insatureacute (acide oleacuteique) et moins drsquoacides gras satureacutes que le soja conventionnel ce qui ameacuteliore le profil nutritionnel de lrsquohuile qui en est

10 Voir agrave ce sujet Marcel Kuntz LrsquoAffaire Seacuteralini Lrsquoimpasse drsquoune science militante Fondation pour lrsquoinnovation politique juin 2019 (wwwfondapolorgetudelaffaire-seralini-limpasse-dune-science-militante)11 Voir Clive James art cit

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extraite Depuis 2013 un caractegravere de toleacuterance agrave la seacutecheresse est inteacutegreacute dans les empilements de maiumls et reacutepond agrave une forte demande notamment en Afrique puisque la superficie a augmenteacute pour passer de 50 000 hectares en 2013 agrave 12 million en 2016 et agrave 14 million en 2017

Eacutevolution des surfaces biotech cultiveacutees entre 1996 et 2017En 1996 premiegravere anneacutee de commercialisation des plantes biotech les espegraveces cultiveacutees eacutetaient le tabac (35 soit 1 million drsquohectares) le cotonnier (27 soit 800 000 hectares) le soja (18 soit 500 000 hectares) le maiumls (10 ) le canola (5 ) la tomate (4 ) et la pomme de terre (moins de 1 ) Les eacuteveacutenements de transformations concernaient la reacutesistance aux virus (40 ) et la reacutesistance aux insectes (37 ) ainsi que la toleacuterance agrave des herbicides (23 )

En 1997 les surfaces cultiveacutees se sont consideacuterablement multiplieacutees (11 millions drsquohectares) Les plantes toleacuterantes agrave un herbicide repreacutesentaient 63 des surfaces cultiveacutees celles reacutesistantes aux insectes 30 et celles reacutesistantes aux virus 7 Le soja le maiumls le cotonnier et le colza (canola) repreacutesentent 86 des cultures GM et 75 des superficies se situent sur le continent nord-ameacutericain Agrave la fin de lrsquoanneacutee 1997 srsquoest mis en place le scheacutema que lrsquoon connaicirct maintenant de quatre cultures dominantes (soja maiumls cotonnier colzacanola) et une hieacuterarchie dans les eacuteleacutements de transformation qui est encore respecteacutee aujourdrsquohui la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) surclasse la reacutesistance aux insectes (IR)

Dix ans plus tard en 2007 ce sont 1143 millions drsquohectares qui sont cultiveacutes en plantes transgeacuteniques et en 2018 les plantes GM occupent une superficie de 1917 millions drsquohectares Les superficies des terres cultiveacutees en soja biotech par rapport au soja conventionnel sont devenues majoritaires (64 en 2007 79 en 2017) pour le coton eacutegalement (473 en 2007 771 en 2017) Les superficies de maiumls biotech ont augmenteacute elles aussi passant drsquoun pourcentage de 24 de la surface totale mondiale de cette culture agrave 32 en 2017 Pour le colza (canola) lrsquoeacutevolution se situe de 20 des terres cultiveacutees en canola en 2007 agrave 30 en 2017 Les plantes IR repreacutesentent 13 des surfaces cultiveacutees 47 pour les plantes HT mais 40 des surfaces sont cultiveacutees avec des varieacuteteacutes polyvalentes (HT-IR) capables de reacutesister aux insectes ravageurs et drsquoecirctre en mecircme temps deacutesherbeacutees plus facilement (empilage de gegravenes)

Agrave cocircteacute de ces quatre cultures majeures apparaissent sur le marcheacute de nouvelles espegraveces de plantes biotech cultiveacutees sur de petites eacutechelles la canne agrave sucre lrsquoalfalfa (luzerne) la papaye la pomme de terre la betterave agrave sucre lrsquoaubergine et la courge

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Au deacutebut la commercialisation des plantes transgeacuteniques a eacuteteacute reacutealiseacutee par une majoriteacute des grandes socieacuteteacutes priveacutees (Monsanto AgrEvo Florigene Calgene SEITA Zenecahellip) mais aussi par des universiteacutes qui valorisaient les travaux de recherche de leurs laboratoires (Cornell University ou Universiteacute du Saskatchewan par exemple 12) Puis au fil des anneacutees des concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes du secteur des semences et de lrsquoagrochimie se sont opeacutereacutees faccedilonnant la structuration actuelle avec trois groupes majeurs ancreacutes sur trois reacutegions diffeacuterentes Corteva Agriscience (2019) aux Eacutetats-Unis (siegravege social au Delaware) ChemChina et sa filiale Syngenta (2017) en Chine (siegravege social agrave Peacutekin) et Bayer CropScience (2018) ayant absorbeacute Monsanto en Europe (siegravege social en Allemagne) Ces consortiums ont les moyens de faire face agrave des reacuteglementations de plus en plus exigeantes tout particuliegraverement agrave celles de lrsquoUnion europeacuteenne 13 reacuteclamant des dossiers de demandes drsquohomologation et de suivi postcommercialisation tregraves oneacutereux agrave constituer (plus de 100 millions drsquoeuros par dossier 14)

12 Voir Clive James et Anatole F Krattiger laquo Global Review of the Field Testing and Commercialization of Transgenic Plants 1986 to 1995 The First Decade of Crop Biotechnology raquo ISAAA Briefs ndeg 1 1996(wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs01downloadisaaa-brief-01-1996pdf)13Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour linnovation politique janvier 202014 Communication personnelle drsquoAlain Toppan directeur geacuteneacuteral du groupe Biogemma (2017-2018) ancien chef deacuteveloppement OGM Europe du groupe Limagrain puis du groupe Vilmorin (2006-2017)

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Source adapteacute reacuteviseacute et actualiseacute agrave partir drsquoun scheacutema initialement proposeacute par Bernard Ambolet laquo La chimie organique au service de lrsquoagriculture raquo in Catherine Regnault-Roger et Andreacute Fougeroux Santeacute du veacutegeacutetal 100 ans deacutejagrave Regards sur la phytopharmacie Presses des Mines 2018 p 86

Concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes pour former les trois grands groupes leaders du secteur agricole (agrochimie amp biotechnologies)

Corteva Agriscience

2019

DowDuPont 2017

Dow Elanco 1989

Dupont de Nemours

Dow AgroSciences

2007

Elanco (Eli Lilly amp Co)

Dow Chemical Company

Dow AgroSciences

1997Rohm

and Haas

Syngenta 2000 CHEMCHINA

Novartis 1996

Ciba Geigy 1970 Sandoz Zeneca Astra

ICI Imperial Chemical

IndustriesStaufferGeigy Ciba

Astra Zeneca 1999

CHEMCHINA Syngenta

(filiale) 2017

Bayer CropScience

2003Monsanto

Aventis CropScience

1999Bayer

Fisons Rhocircne Poulenc AgrochimieSchering Roussel

Uclaf Hoechst

Bayer CropScience

2018

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II LES PROMESSES DES NOUVELLES BIOTECHNOLOGIES (NBT) POUR LA SANTEacute VEacuteGEacuteTALE

Les derniegraveres techniques drsquoeacutedition du geacutenome sont plus preacutecises plus rapides et moins oneacutereuses que la transgeacutenegravese ou la mutageacutenegravese aleacuteatoire et ont eacuteteacute de ce fait tregraves vite inteacutegreacutees dans la boicircte agrave outils des seacutelectionneurs de semences pour optimiser lrsquoameacutelioration varieacutetale des plantes cultiveacutees crsquoest drsquoailleurs pourquoi elles sont appeleacutees communeacutement laquo New Plant Breeding Techniques raquo ou NPBT (nouvelles techniques de seacutelection veacutegeacutetale)

Elles sont utiliseacutees pour provoquer une modification de lrsquoADN geacutenomique en creacuteant des mutations cibleacutees par substitution drsquoun nucleacuteotide 15 par un autre par une deacuteleacutetion ou insertion de nucleacuteotides ou encore en induisant des coupures de lrsquoADN pour y inseacuterer un nouveau fragment Avec certaines de ces nouvelles techniques cette coupure est si preacutecise qursquoon parle de laquo ciseaux moleacuteculaires raquo Ces modifications sont tregraves cibleacutees et la notion de reacuteeacutecriture du geacutenome ou drsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) srsquoest imposeacutee En effet il ne srsquoagit pas de provoquer un grand bouleversement de lrsquoADN par lrsquoaction agrave lrsquoaveugle drsquoun rayonnement physique et drsquoun agent chimique mutagegravene comme cela se produit dans une mutation aleacuteatoire ou encore de proceacuteder agrave lrsquointroduction au hasard drsquoun nouvel ADN dans une cellule agrave lrsquoaide de diverses techniques de peacuteneacutetration comme cela se fait dans une transgeacutenegravese Agrave ces modifications aleacuteatoires succegravede une deuxiegraveme phase de tri entre plusieurs milliers de cellules obtenues afin de seacutelectionner celles qui portent la transformation du geacutenome rechercheacutee En proceacutedant par eacutedition geacutenomique les effets hors cible 16 se sont consideacuterablement reacuteduits et ont par conseacutequent diminueacute la phase de tri ce qui eacuteconomise du temps et de lrsquoargent De plus en utilisant certaines techniques drsquoeacutedition du geacutenome il est impossible de distinguer si lrsquoorganisme que lrsquoon examine provient drsquoune manipulation geacuteneacutetique en laboratoire ou reacutesulte drsquoune mutation spontaneacutee intervenue dans la nature Avec de tels outils de preacutecision les eacutetapes drsquoune seacutelection veacutegeacutetale classique pour lrsquoameacutelioration varieacutetale se sont consideacuterablement alleacutegeacutees et les recherches dans le domaine du veacutegeacutetal se deacuteveloppent intenseacutement

15 Le nucleacuteotide est lrsquouniteacute de base des acides nucleacuteiques (ADN et ARN) constitueacutee drsquoune base azoteacutee drsquoun pentose et de groupes phosphates16 Transformation qui se situe agrave un autre endroit du geacutenome que celui viseacute

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Une revue reacutecente de la litteacuterature scientifique recense les publications sur le sujet des NPBT entre janvier 1996 et fin mai 2018 17 Sur 1 328 eacutetudes consacreacutees aux applications de lrsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) dans le domaine des plantes agricoles et modegraveles la technique CRISPR deacutecouverte en 2012 a le plus mobiliseacute les chercheurs 1 032 articles lui sont consacreacutes Lrsquoeacutedition de base (base editing) la tregraves reacutecente technique drsquoeacutedition du geacutenome qui est mentionneacutee pour la premiegravere fois en novembre 2017 a deacutejagrave susciteacute 42 articles en six mois

Publications de recherche consacreacutees aux diffeacuterentes NPBT par techniques entre janvier 1996 et fin mai 2018

CRISPR Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats

TALEN Transcription activator-like effector nuclease

ZFN Zinc Finger Nuclease Technology

ODM-MN Oligonucleotide Directed Mutagenesis- New Breeding Techniques Meganuclease

BE Base Editing

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

17 Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

CRISPR 79

TALEN 9

ODM- MN 4 ZFN

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Ces publications ont concerneacute vingt-huit espegraveces de plantes cultiveacutees On remarque lrsquoimportance du riz ce qui ne surprend pas quand on sait que le continent asiatique a piloteacute agrave lui seul plus de 50 de ces publications de recherche 18 La deuxiegraveme plante la plus eacutetudieacutee est la plante modegravele Arabidopsis taliana lrsquoArabette des dames Les organismes modegraveles sont eacutetudieacutes par toute la communauteacute scientifique internationale et donnent des points de repegraveres en matiegravere drsquoavanceacutees scientifiques

Sur lrsquoensemble des projets de recherche 99 portaient sur des applications commerciales ou industrielles directes pour ameacuteliorer (par ordre deacutecroissant)

ndash des caractegraveres agronomiques (itineacuteraires techniques croissance rendement) 38

ndash la qualiteacute alimentaire (nutrition humaine et animale) 28

ndash la toleacuterance aux stress biotiques (insectes ravageurs maladies virus etc) 16

ndash la toleacuterance aux stress abiotiques (seacutecheresse carence en azote rayonnements UV etc) 5

ndash la toleacuterance agrave des herbicides 8

ndash la valorisation industrielle 5

Les techniques de transformation sont tregraves majoritairement des modifications mineures de type SDN1 point de mutation ou eacutedition de base (92 ) Pour les modifications du geacutenome plus conseacutequentes 3 sont classeacutees en SDN2 et 5 en SDN3 19

18 Voir agrave ce sujet la troisiegraveme note de cette seacuterie Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 202019 Pour une deacutefinition des SDN (site directed nuclease) voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit Pour rappel SDN1 inactivation drsquoun gegravene par coupure cibleacutee et reacuteparation deacutefectueuse (deacuteleacutetion ou insertion de quelques nucleacuteotides) SDN2 modification cibleacutee de quelques nucleacuteotides dans un gegravene donneacute SDN3 insertion cibleacutee drsquoun ADN eacutetranger agrave un site donneacute

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Espegraveces veacutegeacutetales eacutetudieacutees par NPBT (entre janvier 1996 et fin mai 2018) par importance deacutecroissante du nombre de publications de recherche deacutedieacutees

Riz

Arabidopsis

Tomate Bleacute

MoussesTabac

MaiumlsAlgues

Soja

Pomme de terre

465

77107

5323

218

6384

4921

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al art cit

Les recherches se sont deacuterouleacutees dans 68 pays et deux drsquoentre eux sont particuliegraverement actifs la Chine (599 publications soit 40 ) et les Eacutetats-Unis (487 publications soit 33 ) Parmi les laboratoires et socieacuteteacutes tregraves en pointe sur ces recherches on note un fort investissement des organismes chinois (Acadeacutemie des sciences de Chine et les acadeacutemies drsquoagriculture de diverses provinces ainsi que des universiteacutes chinoises) non seulement pour les eacutetudes sur le riz pour lesquelles ils deacuteploient des activiteacutes intenses mais aussi sur le colza le cotonnier la tomate et le bleacute La Chine est leader pour les applications agricoles

De nombreuses universiteacutes ameacutericaines (Californie Minnesota Florida Kansas State Penn State) quelques universiteacutes au Japon (Tamagawa Tsukuba Tosushima) et en Europe (universiteacute de Kiel en Allemagne universiteacute Paris-Saclay et de Montpellier en France) ou des centres de recherche bien connus comme lrsquoInstitut des sciences Weizmann en Israeumll ou lrsquoInstitut Max-Planck en Allemagne ou lrsquoInstituto de Agricultura Sostenible du Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas (CIC) en Espagne ainsi que des socieacuteteacutes du secteur priveacute (DuPont-Pioneer Syngenta seeds Cellectis Plant Sciences Calyxt Dow AgroScience) sont tregraves engageacutes dans ces recherches

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III OGM ET OGE VEacuteGEacuteTAUX OUTILS POUR ONE HEALTH UN MONDE UNE SEULE SANTEacute

Comme nous lrsquoavons vu dans la premiegravere note de cette seacuterie 20 en preacuteservant la santeacute des humains et des animaux nous preacuteservons la santeacute du monde car dans le cadre du concept One Health il nrsquoy a qursquoun seul monde et une seule santeacute La santeacute du veacutegeacutetal srsquoinscrit pleinement dans ce concept et les OGM et OGE illustrent parfaitement qursquoen ameacuteliorant la santeacute du veacutegeacutetal avec les biotechnologies veacutegeacutetales on a la possibiliteacute drsquoameacuteliorer la santeacute de tous

1 Un cas drsquoeacutecole le maiumls Bt MON 810 et le risque mycotoxines

Le maiumls Bt MON 810 la seule plante transgeacutenique cultiveacutee dans lrsquoUnion europeacuteenne (essentiellement aujourdrsquohui en Espagne et un peu au Portugal) est un cas drsquoeacutecole Ce maiumls est geacuteneacutetiquement modifieacute par incorporation drsquoun gegravene qui permet aux cellules de la plante de syntheacutetiser une proteacuteine agrave caractegravere insecticide Celle-ci perturbe le fonctionnement digestif de deux ravageurs majeurs de cette culture la pyrale du maiumls (Ostrinia nubilalis) et la seacutesamie (Sesamia nonagrioides) Les varieacuteteacutes de maiumls MON 810 les controcirclent efficacement en diminuant les populations de ces insectes de plus de 90 dans les parcelles cultiveacutees 21 Outre la limitation des deacutegacircts des insectes sur les eacutepis et les tiges de maiumls ce maiumls transgeacutenique deacuteveloppe un effet beacuteneacutefique dans les reacutegions ougrave seacutevissent des fusarioses maladies affectant la santeacute du maiumls

Agrave un stade avanceacute les eacutepis de maiumls se couvrent de moisissures symptocircme de lrsquoinstallation des champignons pathogegravenes des Fusarium agents de cette maladie Les fusarioses srsquoaccompagnent dans des conditions environnementales favorables pour leur deacuteveloppement de production de mycotoxines (toxines produites par des champignons) extrecircmement dangereuses et deacuteleacutetegraveres qui contaminent les reacutecoltes

Selon la nature des mycotoxines produites diffeacuterentes pathologies peuvent survenir chez lrsquohomme ou chez lrsquoanimal atteintes reacutenales du foie du tube digestif du systegraveme immunitaire et de lrsquoappareil reproducteur Certaines mycotoxines sont canceacuterogegravenes drsquoautres sont des perturbateurs endocriniens Des maladies seacutevegraveres ont eacuteteacute constateacutees chez les humains agrave la suite de consommation de farines contamineacutees Dans notre meacutemoire historique

20 Voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit21 Laurent Folcher et al laquo Lower mycotoxin levels in Bt maize grain raquo Agronomy for Sustainable Development vol 30 ndeg 4 deacutecembre 2010 p 711-719(httpslinkspringercomcontentpdf1010512Fagro2F2010005pdf)

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figure encore au Moyen Acircge le mal des Ardents ou feu de saint Antoine qui provoquait des hallucinations et des troubles circulatoires pouvant aller jusqursquoau deacutecegraves ou encore dans les anneacutees 1950 la consommation de pain agrave Pont-Saint-Esprit qui se soldera par la mort de dix personnes et une cinquantaine drsquointernements psychiatriques

Eacutepis de maiumls drsquoune parcelle expeacuterimentale cultiveacutee avec des maiumls Bt et conventionnels

A B

(A) lrsquoeacutepi de maiumls conventionnel est fusarieacute apregraves avoir eacuteteacute attaqueacute par les insectes ravageurs

(B) lrsquoeacutepi de maiumls Bt MON 810 est sain et indemne

Source Catherine Regnault-Roger photos prises en Espagne en 2010

Lrsquoalimentation animale nrsquoest pas en reste Des chevaux ont ainsi eacuteteacute intoxiqueacutes par des fourrages ou des litiegraveres contamineacutes par ces mycotoxines et les eacuteleveurs de cochons connaissent bien les troubles gastro-intestinaux et de la croissance qursquooccasionnent agrave leurs animaux des lots de ceacutereacuteales contamineacutees En 1960 des eacutelevages de dindons britanniques ont eacuteteacute deacutecimeacutes par des arachides importeacutees du Seacuteneacutegal et contamineacutees par des aflatoxines seacutecreacuteteacutees par un champignon srsquoeacutepanouissant en milieu tropical lrsquoAspergillus 22 La prise de conscience du risque mycotoxines a conduit les autoriteacutes sanitaires europeacuteennes agrave eacutetablir une reacuteglementation en 2007 fixant des seuils agrave ne pas deacutepasser

22 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Comment preacutevenir le risque de mycotoxines dans la production agricole raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 322 octobre-deacutecembre 2017 p 45-48(wwwpseudo-sciencesorgComment-prevenir-le-risque-de-mycotoxines-dans-la-production-agricole)

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Des travaux de recherche ont montreacute que la transformation geacuteneacutetique dont beacuteneacuteficie le maiumls Bt MON 810 diminue non seulement le nombre des insectes ravageurs qui sont deacutecimeacutes par la toxine Bt apregraves consommation des tiges ou eacutepis mais aussi les teneurs en mycotoxines dans les reacutecoltes 23 En effet la diminution des insectes phytophages conduit agrave la reacuteduction du nombre de blessures qursquoils infligent agrave la plante en se nourrissant et par lesquelles srsquoinstallent les champignons pathogegravenes agents des fusarioses et producteurs de mycotoxines

La culture du maiumls MON 810 en diminuant lrsquoincidence de fusarioses et le risque mycotoxines bonifie la qualiteacute sanitaire des reacutecoltes ce qui nrsquoest pas sans conseacutequence sur la santeacute animale qursquoelle preacuteserve Une eacutetude italienne a deacutemontreacute que des porcelets nourris avec du maiumls contamineacute par des mycotoxines avaient une perte de poids significative par rapport agrave ceux alimenteacutes avec du maiumls transgeacutenique Bt MON 810 24

2 Faire face au reacutechauffement climatique

Le risque mycotoxines est un risque eacutemergent en Europe aggraveacute par le reacutechauffement climatique En effet aux champignons toxinogegravenes classiques du genre Fusarium srsquoajoute agrave la faveur drsquoeacuteteacutes tregraves chauds lrsquoinstallation de champignons qui prolifegraverent normalement dans les pays tropicaux comme les dangereux Aspergillus (mentionneacutes preacuteceacutedemment agrave propos drsquoarachides) seacutecreacutetant des aflatoxines Ainsi au cours de ces derniegraveres anneacutees plusieurs contaminations par des mycotoxines de produits commercialiseacutes ont eacuteteacute constateacutees ce qui aurait pu avoir des conseacutequences dramatiques sans la vigilance des services de controcircle sanitaire

En 2013 du lait importeacute drsquoEurope de lrsquoEst a eacuteteacute refuseacute en France en raison de fortes teneurs en mycotoxines les vaches avaient consommeacute des fourrages contamineacutes par des moisissures En mai 2014 ce sont des galettes de maiumls bio Auchan et du son de bleacute Bio-Village de la marque Repegravere (Leclerc) qui sont retireacutes en hacircte des rayons des supermarcheacutes en raison de teneurs drsquoune mycotoxine (le DON ou deacuteoxynivaleacutenol) au-delagrave des seuils reacuteglementaires En juin 2014 le journal italien Il Fatto Quotidiano a rapporteacute le scandale de la commercialisation de meules drsquoun fromage italien tregraves appreacutecieacute le parmesan contamineacute aux aflatoxines scandale car il semblerait que les fromagers aient

23 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos laquo Lrsquointeacuterecirct des plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees pour la production agricole le cas du maiumls Bt raquo in Agnegraves Ricroch Yves Datteacutee et Marc Fellous (dir) Biotechnologies veacutegeacutetales Environnement alimentation santeacute Vuibert 2011 p 200-21124 Voir Filippo Rossi Mauro Morlacchini Giorgio Fusconi Amedeo Pietri et Gianfranco Piva laquo Effects of insertion of Bt gene in corn and different fumonisin content on growth performance of weaned piglets raquo Italian Journal of Animal Science vol 10 ndeg 2 2011 p 95-100(wwwtandfonlinecomdoipdf104081ijas2011e19needAccess=true)

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neacutegligeacute la contamination du lait qui servait agrave faire le fromage (des arrestations ont eacuteteacute opeacutereacutees) Cette contamination reacutesultait des eacuteteacutes caniculaires de 2012 et 2013 au cours duquel les vaches avaient eacuteteacute nourries avec du maiumls grain ou de lrsquoensilage contenant des champignons Aspergillus Les autoriteacutes des diffeacuterents pays europeacuteens ont pu ainsi constater agrave cette occasion que lors de conditions climatiques favorables ces Aspergillus qui seacutevissent de maniegravere endeacutemique en Afrique contaminant les reacutecoltes de ceacutereacuteales mal conserveacutees pouvaient prolifeacuterer sur le maiumls dans le sud ou lrsquoest de lrsquoEurope Cet exemple deacutemontre qursquoen preacuteservant la santeacute du veacutegeacutetal en le proteacutegeant de ses bioagresseurs on diminue les risques pour la santeacute animale et la santeacute humaine Le maiumls MON 810 se reacutevegravele ecirctre un outil efficace pour la santeacute dans son concept One Health Dans ces conditions il a sembleacute surprenant du point de vue scientifique et de la santeacute publique que la France interdise en 2014 par la loi 2014-567 la culture des maiumls geacuteneacutetiquement modifieacutes sur son sol 25

IV AMEacuteLIORATION DE LA SANTEacute ENVIRONNEMENTALE

1 Ameacutelioration des itineacuteraires techniques phytosanitaires

Une des conseacutequences logiques de lrsquoameacutelioration geacuteneacutetique des veacutegeacutetaux cultiveacutes visant agrave leur confeacuterer une meilleure aptitude agrave limiter les effets de leurs bioagresseurs est une adaptation dans lrsquoutilisation des produits de traitement que sont les insecticides les fongicides et les herbicides pour la conduite des cultures et diminuer les traitements de confort crsquoest-agrave-dire lrsquoadministration agrave titre preacuteventif

La preacutevention dans la conduite des cultures est en effet une speacuteculation sur un futur qui ne se produit pas toujours dans certains cas on gagne en empecircchant une infestation de prendre de lrsquoampleur dans drsquoautres on traite pour rien car la meacuteteacuteorologie a changeacute ou bien les conditions drsquoinstallation du parasite ne sont plus reacuteunies Crsquoest lagrave ougrave se situe le savoir-faire drsquoun agriculteur avec les technologies qursquoil a agrave sa disposition savoir traiter au bon moment au bon endroit et agrave la bonne dose

Avec les plantes biotech les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont donc modifieacutes Pour reprendre notre exemple une culture de maiumls

25 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Interdiction du maiumls Bt MON 810 en France un vrai risque pour la seacutecuriteacute alimentaire raquo La Revue de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France ndeg 5 janvier 2015 p 19-21 (numeacutero teacuteleacutechargeable sur wwwacademie-agriculturefrpublicationsrevue-aafpage=1)

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Bt MON 810 dispense drsquoutiliser des pulveacuterisations drsquoinsecticides contre la pyrale et la seacutesamie En produisant la proteacuteine insecticide Cry1Ab de maniegravere continue le maiumls est mieux proteacutegeacute agrave tous les stades de son deacuteveloppement Cette reacuteduction drsquoinsecticides sera drsquoautant plus sensible dans les reacutegions ougrave plusieurs geacuteneacuterations de pyrale ou de seacutesamie se succegravedent la mecircme anneacutee En France ce pheacutenomegravene eacutetait traditionnellement tregraves preacutesent dans les reacutegions meacuteridionales au climat chaud et moins dans les reacutegions plus septentrionales particuliegraverement en Alsace dans lesquelles la pyrale deacuteveloppe une seule geacuteneacuteration par an Mais le changement climatique est en train de bouleverser la donne Un bulletin publieacute par la chambre reacutegionale drsquoagriculture du Centre-Val de Loire de lrsquoautomne 2018 deacutecrit des cas de deux geacuteneacuterations annuelles de pyrale du maiumls au lieu drsquoune dans la Champagne beauceronne et la Sologne-Val de Loire la Touraine (mais pas en Beauce-Perche ou dans le Gacirctinais) La seacutesamie autrefois absente y est captureacutee reacuteguliegraverement depuis 2010 et son aire de reacutepartition srsquoeacutetend depuis 2016 au nord de la Loire 26 Le renouvellement rapprocheacute de ces insectes ravageurs neacutecessite alors plusieurs traitements au cours de la saison Avec le maiumls Bt MON 810 rien de tel puisque la plante se protegravege elle-mecircme 27 Lrsquoeacuteconomie en insecticides qui en reacutesulte diminue les risques de reacutesidus de pesticides dans les aliments et ameacuteliore la seacutecuriteacute alimentaire Elle preacutesente eacutegalement des avantages eacutecologiques en abaissant les risques de contaminations de pesticides dans la biosphegravere 28 ainsi que les eacutemissions de gaz agrave effet de serre lieacutes aux passages des engins agricoles dans les parcelles pour les traitements Elle se traduit eacutegalement par des avantages eacuteconomiques en reacuteduisant le coucirct des intrants et le temps de travail de lrsquoopeacuterateur agricole

2 Diminution du gaz agrave effet de serre CO2

Les avantages eacutecologiques deacutecrits ci-dessus agrave propos du maiumls MON 810 concernent toutes les cultures GM Au Royaume-Uni deux experts en eacuteconomie appliqueacutee aux biotechnologies eacutetablissent annuellement un bilan annuel de lrsquoimpact environnemental de cultures biotech Ils ont eacutevalueacute que le deacuteveloppement actuel de ces cultures (pour rappel une surface de 1917 millions drsquohectares en 2018) permet dans sa globaliteacute de diminuer lrsquoeacutemission du gaz agrave effet de serre CO2 de 271 millions de tonnes Cette eacuteconomie est lieacutee aux changements des pratiques agricoles (reacuteduction des pulveacuterisations drsquoinsecticides et drsquoherbicides pour 29 millions de tonnes de CO2) et aux

26 Voir Bulletin de santeacute du veacutegeacutetal maiumls Reacutegion Centre-Val de Loire ndeg16 bilan 30 octobre 2018(httpswwwarvalis-infosfr_pluginsWMS_BO_GallerypagegetElementStreamjspzid=53673ampprop=file)27 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos art cit28 La biosphegravere comprend tous les organismes vivants et leurs milieux de vie donc la totaliteacute des eacutecosystegravemes preacutesents sur la Terre dans lrsquoeau ou dans lrsquoair

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techniques culturales simplifieacutees (TCS) qui diminuent la quantiteacute de carburant consommeacutee par les machines agricoles (eacuteconomie de 242 millions de tonnes de CO2) Les TCS srsquoaccompagnent en outre drsquoune moindre vulneacuterabiliteacute des sols agrave lrsquoeacuterosion et drsquoune augmentation de la biodiversiteacute tellurique (vers de terre insectes du sol comme les collemboles)

La reacuteduction de substances actives consommeacutees lors des traitements insecticides et herbicides a eacutegalement eacuteteacute calculeacutee Sur une peacuteriode de vingt et un ans (depuis 1996) elle est eacutevalueacutee agrave 671 millions de kilogrammes 29 Agrave cette eacutevaluation srsquoajoute un indicateur le quotient de lrsquoimpact environnemental (Environmental Impact Quotient EIQ) eacutetabli pour chaque substance active phytopharmaceutique dans les champs Les auteurs constatent une ameacutelioration de ce quotient autour de 185 ainsi qursquoune diminution de 8 des quantiteacutes de pesticides utiliseacutes Les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont ameacutelioreacutes et sont devenus plus vertueux

3 Augmentation de la biodiversiteacute

Une autre conseacutequence de la culture des plantes biotech est de favoriser la biodiversiteacute agricole La commercialisation des plantes GM srsquoest traduite par une augmentation du nombre de varieacuteteacutes cultiveacutees Bernard Le Buanec de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France donne agrave ce propos quelques chiffres 87 varieacuteteacutes diffeacuterentes de maiumls Bt incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 810 ont eacuteteacute cultiveacutees sur 35 000 hectares en Catalogne en 2016 en Inde il est deacutenombreacute 205 varieacuteteacutes de coton cultiveacutees incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 et 309 varieacuteteacutes pour la modification MON 15985 30 De son cocircteacute Jean-Claude Pernollet eacutegalement membre de de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France mentionne plus de 4 300 varieacuteteacutes de maiumls transgeacuteniques commercialiseacutees sous 202 marques diffeacuterentes et produites par 173 entreprises 31

La lutte contre les maladies contribue aussi agrave sauver la biodiversiteacute locale par la preacuteservation deacutejagrave eacutevoqueacutee drsquoespegraveces conventionnelles menaceacutees agrave lrsquoinstar des pruniers sauveacutes de la sharka et des papayers drsquoHawaii proteacutegeacutes du Papaya ringspot virus (PRSV)

On observe aussi la preacuteservation des insectes beacuteneacutefiques pour les cultures (entomofaune auxiliaire) sur les parcelles cultiveacutees avec une plante transgeacutenique lrsquoeacutepandage drsquoun insecticide tue la plupart des insectes du champ tandis que

29 Graham Brookes et Peter Barfoot laquo Farm income and production impacts of using GM crop technology 1996-2016 raquo GM Crops amp Food vol 9 ndeg 2 2018 p 59-89(wwwtandfonlinecomdoipdf1010802164569820181464866needAccess=true)30 Bernard Le Buanec laquo La diversiteacute geacuteneacutetique en agriculture raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculture Parole agrave la science Presses des Mines 2018 p 169-18731 Voir Jean Claude Pernollet laquo Plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculturehellip op cit p 188-204

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la plante biotech ne tue que ceux qui srsquoattaquent agrave elle en les empoisonnant Une augmentation de la biodiversiteacute sur des parcelles de cotonnier GM a ainsi eacuteteacute observeacutee en Chine si les deacutegacircts de la noctuelle du cotonnier ont bien eacuteteacute reacuteduits gracircce agrave la toxiciteacute que manifeste la plante envers cet insecte la reacuteduction des insecticides a favoriseacute lrsquoaugmentation des populations de trois groupes majeurs drsquoinsectes auxiliaires que sont les coccinelles les araigneacutees et les chrysopes 32 Une constatation de mecircme nature a eacuteteacute reacutealiseacutee par Claude Menara 33 agriculteur du sud-ouest de la France (Lot-et-Garonne) quand il cultivait du maiumls MON 810 sur son exploitation avant lrsquointerdiction de 2014

4 Les risques de disseacutemination par flux de gegravenes

La possibiliteacute de disseacutemination non intentionnelle des transgegravenes entre espegraveces diffeacuterentes doit ecirctre consideacutereacutee de maniegravere diffeacuterente selon qursquoil srsquoagit des espegraveces interfertiles ou drsquoespegraveces qui ne peuvent pas srsquohybrider entre elles indique Jean-Claude Pernollet dans le bilan qursquoil a dresseacute en 2018 des risques et avantages environnementaux des plantes biotech Dans le second cas souligne-t-il laquo lrsquoinsertion drsquoun transgegravene viable et sa seacutelection demandent beaucoup de temps de sorte qursquoelle nrsquoest pas observable agrave une eacutechelle de temps humaine 34 raquo tandis que dans le premier cas il faudra prendre des mesures de coexistence des varieacuteteacutes cultiveacutees en observant des distances agrave respecter entre les parcelles ou en deacutecalant les semis si on veut eacuteviter agrave tout prix drsquoeacuteventuelles hybridations fortuites qui rappelons-le nrsquoont pas de conseacutequences neacutegatives sanitaires et environnementales

Ce problegraveme est surtout souleveacute par les exploitants qui pratiquent lrsquoagriculture biologique dont le cahier des charges refuse la culture des plantes biotech et lrsquoutilisation de certains pesticides organiques de synthegravese (tout en acceptant cependant des pesticides chimiques mineacuteraux eacutecotoxiques comme les bouillies agrave base de cuivre ou des varieacuteteacutes cultiveacutees comme le bleacute Renan issues de croisements par des meacutethodes de geacutenie geacuteneacutetique 35) Une preacutesence fortuite de plantes GM agrave une teneur supeacuterieure agrave 09 dans leurs parcelles aurait une incidence eacuteconomique sur la valeur de leurs reacutecoltes qui ne seraient plus consideacutereacutees comme laquo bio raquo

32 Voir Geneviegraveve De Lacour laquo Le coton GM favorise la biodiversiteacute selon une eacutetude chinoise raquo journaldelenvironnementnet 15 juin 2012 (wwwjournaldelenvironnementnetarticlele-coton-gm-favorise-la-biodiversite-selon-une-etude-chinoise29487)33 Voir Daniel Cadis laquo Claude Meacutenara ldquoMon maiumls transgeacutenique est le plus eacutecologique rdquo raquo lefigarofr 6 avril 2007(wwwlefigarofractualite2007040601001-20070406ARTFIG90080-claude_menara_mon_mais_transgenique_est_le_plus_ecologiquephp)34 Jean Claude Pernollet art cit p 19535 Andreacute Gallais laquo La principale varieacuteteacute de bleacute ldquobiordquo serait-elle geacuteneacutetiquement modifieacutee raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 314 octobre 2015 p 46-48 (httpswwwpseudo-sciencesorgLa-principale-variete-de-ble-bio-serait-elle-genetiquement-modifiee)

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REacuteSUMEacute

Les meacutethodes de modification du geacutenome sont intimement lieacutees agrave lrsquohistoire de lrsquohumaniteacute des premiers balbutiements de lrsquoagriculture au neacuteolithique en passant par le deacuteveloppement des theacuterapies geacuteniques Aujourdrsquohui les techniques employeacutees sont issues des biotechnologies (transgeacutenegravese mutageacutenegravese ainsi que les nouvelles techniques drsquoeacutedition du geacutenome NBT ou New Breeding Techniques) et suscitent un deacutebat socieacutetal empreint drsquoinquieacutetude ou de rejet ideacuteologique

Ces craintes sont-elles fondeacutees Les avanceacutees scientifiques que propose cette approche biotechnologique meacuteritent drsquoecirctre prises en consideacuteration tout particuliegraverement en matiegravere de santeacute Aujourdrsquohui la mondialisation a souligneacute que les santeacutes qursquoelles soient humaine ou animale veacutegeacutetale ou environnementale sont interdeacutependantes et reacuteunies sous le concept One Health une seule santeacute un seul monde

Apregraves avoir situeacute les modifications du geacutenome dans le contexte de la vie sur notre planegravete et les progregraves qursquoelles offrent en matiegravere de santeacute humaine et animale ainsi que les espoirs que ces techniques suscitent nous examinerons dans cette note les innovations qui relegravevent du domaine de la santeacute du veacutegeacutetal et quelles sont les conseacutequences environnementales que posent reacuteellement les plantes biotechnologiques

Cette eacutetude sinsegravere dans la seacuterie de la Fondation pour linnovation politique sur les agritechnologies et les biotechnologies sous la direction scientifique de Madame Catherine Regnault-Roger professeur des universiteacutes eacutemeacuterite agrave lUniversiteacute de Pau et des Pays de lAdour membre de lAcadeacutemie dagriculture de France et membre correspondant de lAcadeacutemie nationale de Pharmacie

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INTRODUCTION

Dans leacutetude Des outils de modification du geacutenome pour la santeacute humaine et animale 1 il a eacuteteacute rappeleacute que la modification du geacutenome est un des moteurs de lrsquoeacutevolution sur terre et que les techniques de modification du geacutenome sont intimement lieacutees agrave lrsquohistoire de lrsquohumaniteacute du passeacute lointain avec les deacutebuts de lrsquoagriculture et la domestication des espegraveces aux reacutecents deacuteveloppements des techniques drsquoeacutedition du geacutenome qui ouvrent drsquoimmenses perspectives en matiegravere de theacuterapies geacuteniques de maicirctrise des maladies vectorielles tropicales transmises par les moustiques ou encore drsquoeacutepizooties 2 ainsi que drsquoameacutelioration du bien-ecirctre animal

Qursquoen est-il de la santeacute du veacutegeacutetal qui est tout comme la santeacute humaine et la santeacute animale un des volets importants de la santeacute consideacutereacutee dans la globaliteacute du concept One Health Et quelles en sont les conseacutequences pour lrsquoenvironnement Voici quelques-unes des questions auxquelles nous allons tenter drsquoapporter des eacuteleacutements drsquoinformation agrave partir des reacutealiteacutes scientifiques

1 Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 20202 Lrsquoeacutepizootie est une eacutepideacutemie qui touche des animaux de la mecircme espegravece ou drsquoespegraveces diffeacuterentes dans une reacutegion donneacutee

DES PLANTES BIOTECH AU SERVICE DE LA SANTEacute

DU VEacuteGEacuteTAL ET DE LrsquoENVIRONNEMENT

Catherine REGNAULT-ROGERProfesseur des universiteacutes eacutemeacuterite de lrsquouniversiteacute de Pau et des Pays de lrsquoAdour (Iprem UMR CNRS 5452 -e2S UPPA)

membre de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France membre correspondant de lrsquoAcadeacutemie nationale de pharmacie membre du comiteacute scientifique du Haut Conseil des biotechnologies

Lrsquoauteur deacuteclare ne pas avoir de conflits drsquointeacuterecircts avec le sujet traiteacute Les opinions exprimeacutees nrsquoengagent pas les instances auxquelles elle appartient Sa deacuteclaration publique drsquointeacuterecircts (DPI) est afficheacutee sur le site du Haut Conseil des biotechnologies(wwwhautconseildesbiotechnologiesfrsiteswwwhautconseildesbiotechnologiesfrfilesfile_fields20190731formulaire-dpi-hcb-2019-regnault-roger-catherine-publipdf)

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I LES PLANTES TRANSGEacuteNIQUES OUTILS DE LA SANTEacute DU VEacuteGEacuteTAL

Crsquoest en 1983 que fut obtenue la premiegravere plante transgeacutenique dans le laboratoire belge de lrsquouniversiteacute de Gand dirigeacute par Marc Van Montagu gracircce aux travaux qursquoil mena avec Joseph Schnell un tabac geacuteneacutetiquement modifieacute (GM) reacutesultant drsquoun transfert de gegravene reacutealiseacute agrave lrsquoaide drsquoune agrobacteacuterie Agrobacterium tumefaciens priveacutee de son gegravene infectieux propageant la galle du collet une maladie des racines du veacutegeacutetal pour ecirctre remplaceacute par un gegravene drsquointeacuterecirct qui confegravere agrave la plante de nouvelles proprieacuteteacutes Ce premier tabac biotechnologique inteacutegrait ainsi un gegravene lui confeacuterant une reacutesistance agrave un antibiotique Ce fut ensuite un tabac reacutesistant agrave des insectes qui fut mis au point gracircce agrave un transfert drsquoun gegravene du bacille de Thuringe (Bacillus thuringiensis) produisant une proteacuteine toxique pour de nombreux insectes Le bacille de Thuringe est une bacteacuterie largement utiliseacutee comme substance active insecticide incorporeacutee dans des formulations de biopesticides (appeleacutees aujourdrsquohui produits de biocontrocircle) depuis plusieurs deacutecennies tant dans lrsquoagriculture conventionnelle que lrsquoagriculture biologique Les plantes modifieacutees avec un gegravene de Bacillus thuringiensis sont appeleacutees laquo Bt raquo (tabac Bt maiumls Bthellip)

Par la suite dans les anneacutees 1990 un plant de tabac et une tomate reacutesistants agrave des virus ont eacuteteacute cultiveacutes en Chine 3 et en 1994 une tomate agrave maturation retardeacutee la tomate Flavr Savr a eacuteteacute commercialiseacutee aux Eacutetats-Unis pendant deux ans Ce fut un eacutechec commercial Produite par la socieacuteteacute Calgene elle se reacuteveacutela deacutecevante tant pour ses qualiteacutes gustatives peu convaincantes que pour des faciliteacutes espeacutereacutees dans son transport qui ne furent pas constateacutees Le rachat de Calgene par la socieacuteteacute Monsanto en 1996 mit fin agrave cette expeacuterience

De nombreux projets de modifications geacuteneacutetiques sur plusieurs espegraveces veacutegeacutetales ont existeacute dans les cartons des laboratoires de recherche dans les anneacutees 1980-1990 4 mais lrsquoessor des plantes biotech va reacuteellement se produire agrave partir de 1996 avec la mise en culture de plantes transgeacuteniques commercialiseacutees pour faciliter le deacutesherbage et mieux reacutesister agrave des insectes ravageurs

3 Voir Zhang Tao et Zhou Shundong laquo Lrsquoutilisation des OGM en Chine enjeux et deacutebats raquo Perspectives chinoises ndeg 76 mars-avril 2003 p 52-60 (wwwperseefrdocperch_1021-9013_2003_num_76_1_2948) Clive James laquo Global Status of Transgenic Crops in 1997 raquo ISAAA Briefs no 5 1997 (httpciteseerxistpsueduviewdocdownloaddoi=10113654311amprep=rep1amptype=pdf)4 Voir ainsi les nombreux dossiers speacuteciaux publieacutes dans les anneacutees 1990 par les revues La Recherche (ndeg 270 par exemple) ou Biofutur (ndeg 90 ou no 172 par exemple)

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Quel nom pour les plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees Les premiegraveres plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees (PGM) ont eacuteteacute obtenues par transgeacutenegravese soumise agrave la reacuteglementation speacutecifique concernant les OGM (en Europe notamment) Aussi cette deacutenomination PGM est-elle maintenant associeacutee aux plantes transgeacuteniquesDepuis le champ des modifications geacuteneacutetiques en laboratoire srsquoest eacutelargi agrave drsquoautres techniques comme la mutagenegravese induite ou les techniques drsquoeacutedition du geacutenome Agrave ce jour les plantes obtenues par ces techniques ne sont pas encore reacuteglementeacutees comme des OGM Une reacuteflexion est cependant conduite dans lrsquoensemble des pays du monde y compris dans lrsquoUnion europeacuteenne sur la reacuteglementation agrave leur appliquer Consideacuterant les OGM comme dangereux drsquoun point de vue socieacutetal les ONG environnementalistes (Greenpeace Confeacutedeacuteration paysanne Les Faucheurs volontaireshellip) appellent les produits obtenus par biotechnologies des laquo OGM cacheacutes raquo ce qui nrsquoa guegravere de fondement scientifique Agrave lrsquoinstar du vocable anglais reacutepandu dans le monde nous preacutefeacuterons deacutenommer toutes les plantes qui reacutesultent de la mise en œuvre du geacutenie geacuteneacutetique crsquoest-agrave-dire des biotechnologiques quelle que soit la technique qui ait eacuteteacute utiliseacutee laquo plantes biotech raquo (plantes GM) On reacuteservera les termes drsquoOGM ou de PGM aux organismes obtenus par transgeacutenegravese et celui drsquoOGE (organismes geacuteneacutetiquement eacutediteacutes en anglais Genetically Engineered Organism ou Genetically Edited Organism GEO) agrave ceux qui le sont par eacutedition du geacutenome

Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 2020

1 Des eacuteveacutenements de transformation pour ameacuteliorer la santeacute du veacutegeacutetal

Ce sont donc avec des caractegraveres agronomiques de lutte contre les fleacuteaux qui affectent les plantes cultiveacutees que se sont deacuteveloppeacutees les premiegraveres plantes biotech insectes et neacutematodes (vers ronds) ravageurs qui attaquent la plante en train de se deacutevelopper agents pathogegravenes qui propagent des maladies ou encore mauvaises herbes qui sont en concurrence avec les cultures pour lrsquoeau et les nutriments du sol dans la parcelle En conseacutequence les premiegraveres plantes transgeacuteniques ont eacuteteacute modifieacutees pour preacuteserver leur santeacute face agrave leurs bioagresseurs 5

Crsquoest en 1995 que les premiegraveres autorisations de plantes GM ont eacuteteacute accordeacutees aux Eacutetats-Unis pour des plantes reacutesistantes agrave des insectes qui leur sont nuisibles un cotonnier (Bollgardreg Cotton portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 de Monsanto) et un maiumls (Knockoutreg Corn portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation Bt 176 de Syngenta tous deux reacutesistants agrave des insectes de la famille des leacutepidoptegraveres ainsi qursquoune pomme de terre (New Leaf Potatoreg portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation Russet Burbank de Monsanto) reacutesistante agrave un coleacuteoptegravere le doryphore pomme de terre eacutegalement autoriseacutee au Canada la mecircme anneacutee 6

5 Terme consacreacute depuis une quinzaine drsquoanneacutees pour deacutesigner tout organisme nuisible agrave la plante6 Voir Anthony M Shelton Jian-Zhou Zhao et Richard T Roush laquo Economic Ecological Food Safety and Social Consequences of the Deployment of Bt Transgenic Plants raquo Annual Review of Entomology vol 47 janvier 2002 p 845-881 (httpwwwdataforestryoregonstateeduorbBiotechClass200420materials9A-BT20CROPSAnnRevEnt47pdf)

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Gracircce aux travaux de lrsquoInternational Service for the Acquisition of Agri-biotech Application (ISAAA) animeacute pendant pregraves de vingt ans par son fondateur Clive James il est possible de suivre lrsquoeacutevolution des surfaces de plantes biotech dans le monde par culture par transformation geacuteneacutetique et par pays 7 Les premiegraveres mises en culture ont concerneacute des plantes toleacuterantes agrave des herbicides (herbicide-toleacuterantes HT) et des plantes reacutesistantes aux insectes (insectes-reacutesistantes IR) Dans le premier cas on introduit dans la plante un gegravene qui induit la synthegravese drsquoune enzyme qui lui permet de deacutetoxifier cet herbicide Si on choisit un herbicide non seacutelectif comme le glyphosate ou le glufosinate seules les plantes posseacutedant lrsquoenzyme qui permet agrave la plante de reacutesister agrave lrsquoherbicide utiliseacute ne sont pas deacutetruites et les autres plantes indeacutesirables dans la parcelle le sont Il srsquoagit de repousses de cultures preacuteceacutedentes drsquoadventices ou de mauvaises herbes comme le gaillet ou le coquelicot qui diminuent les rendements mais aussi des plantes deacuteleacutetegraveres comme lrsquoambroisie ou le datura qui seacutecregravetent des moleacutecules naturelles toxiques pour lrsquohomme et les animaux Les plantes biotech tolegraverent lrsquoherbicide qui se reacutevegravele fatal pour les autres plantes Dans le second cas les plantes GM contiennent des eacuteveacutenements de transformation permettant agrave la plante de seacutecreacuteter dans ses tissus des proteacuteines toxiques pour des insectes qui se nourrissent de la plante Ces insectes sont deacutecimeacutes par la plante ce qui lui permet de mieux reacutesister agrave leurs ravages

Premiegraveres constructions geacuteneacutetiques drsquoun eacuteveacutenement de transformation

Source Groupement national interprofessionnel des semences et plants (Gnis) wwwgnisfr Pour notre exemple les gegravenes drsquointeacuterecircts sont les gegravenes cry1Ab et bar le gegravene marqueur est bla auxquels srsquoajoutent le gegravene promoteur (PEPC et speacutecifique du pollen 8) et un gegravene terminateur

7 Voir laquo ISAAA Briefs raquo (wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs)8 Promoteur phosphoeacutenolpyruvate-carboxylase et promoteur speacutecifique du pollen voir Anna Dutton Heiri Klein Joumlrg Romeis et Franz Bigler laquo Uptake of Bt-toxin by herbivores feeding on transgenic maize and consequences for the predator Chrysoperla carnea raquo Ecological Entomology vol 27 ndeg 4 aoucirct 2002 p 441447 (httpsonlinelibrarywileycomdoiepdf101046j1365-2311200200436x)

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Qursquoest-ce que le maiumls Bt 176 Knockoutreg Corn Une plante biotech peut ecirctre deacutesigneacutee par son nom commercial qui deacutepend de la socieacuteteacute qui la distribue mais aussi par le nom de son eacuteveacutenement de transformation (trait en anglais) qui est lrsquoeacuteleacutement geacuteneacutetique qui a eacuteteacute introduit dans le geacutenome de la planteLe maiumls Knockoutreg Corn commercialiseacute par Syngenta (autres noms commerciaux NaturGard KnockOuttrade Maximizertrade) est un maiumls qui contient lrsquoeacuteveacutenement de transformation Bt 176 (ou 176) Celui-ci est composeacute de trois gegravenes cry1Ab bar et bla qui proviennent de trois bacteacuteries diffeacuterentes Bacillus thuringiensis subsp Kurstaki Streptomyces hygroscopicus et Escherichia coli Inteacutegreacutes au geacutenome de la plante ces gegravenes produisent respectivement ndash une toxine cry1Ab qui deacutetruit lrsquoappareil digestif drsquoinsectes leacutepidoptegraveres (pyrale du maiumls et seacutesamie) Les insectes qui consomment ce maiumls modifieacute sont donc tueacutes et par conseacutequent la reacutesistance de la plante agrave ces insectes ravageurs est augmenteacutee ndash une enzyme PAT (phosphinothricine N-aceacutetyltransfeacuterase) qui permet agrave la plante de survivre quand on eacutepand des herbicides non seacutelectifs agrave base de glufosinate crsquoest-agrave-dire que dans le champ toutes les plantes sont deacutetruites agrave lrsquoexception de celles posseacutedant ce gegravene qui induit la synthegravese drsquoune enzyme inhibant lrsquoactiviteacute de lrsquoherbicide ndash une enzyme qui deacutetoxifie des antibiotiques de la famille des szlig-lactames comme lrsquoampicilline Ce caractegravere a eacuteteacute introduit afin de faciliter la phase de tri Tregraves deacutecrieacutee pour des raisons de risque sanitaire lrsquointroduction de gegravenes reacutesistants agrave des antibiotiques sera abandonneacutee dans les constructions ulteacuterieures drsquoOGMPour srsquoexprimer ces gegravenes ont besoin drsquoun gegravene promoteur qui leur est associeacute dans la construction geacuteneacutetique

Lrsquoeacuteveacutenement de transformation 176 confegravere ainsi agrave la varieacuteteacute de maiumls qui lrsquointegravegre une double proprieacuteteacute une reacutesistance agrave des insectes ravageurs et une toleacuterance agrave un herbicide (HTIR) Lrsquoagriculteur nrsquoa plus besoin de traiter avec des insecticides pour la proteacuteger des attaques de la pyrale et de la seacutesamie et il peut deacutesherber son champ de maiumls avec un herbicide agrave base de glufosinate Comme celui-ci est un herbicide non seacutelectif (encore appeleacute total ou universel) il est possible de se deacutebarrasser des mauvaises herbes de la parcelle avec une pulveacuterisation bien positionneacuteeLrsquoeacuteveacutenement de transformation 176 (code SYN-EV176-9) a reccedilu des autorisations pour un usage dans lrsquoalimentation humaine avant et apregraves transformation agro-alimentaire dans lrsquoUnion europeacuteenne et 13 pays (Argentine Australie Canada Chine Japon Nouvelle-Zeacutelande Philippines Afrique du Sud Coreacutee du Sud Suisse Taiwan Eacutetats-Unis et Zambie) et pour lrsquoalimentation animale dans lrsquoUnion europeacuteenne et 9 pays (Argentine Canada Chine Japon Philippines Afrique du Sud Coreacutee du Sud Suisse Eacutetats-Unis) LrsquoUnion europeacuteenne qui avait accordeacute son autorisation en 1997 pour une dureacutee de dix ans ne lrsquoa pas renouveleacutee en 2007 Cet eacuteveacutenement de transformation est eacutegalement autoriseacute pour la culture en Argentine au Canada au Japon et aux Eacutetats-Unis

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Pour conclure sur lrsquoeacuteveacutenement de transformation du maiumls Bt 176 des travaux de recherche ont deacutemontreacute que son controcircle des leacutepidoptegraveres pyrale et seacutesamie eacutetait imparfait et srsquoaccompagnait par conseacutequent de deacutegacircts significatifs sur la culture En effet en raison drsquoun gegravene promoteur mal choisi la proteacuteine Cry1Ab ne srsquoexprimait que dans les tiges et le pollen au contraire drsquoun autre eacuteveacutenement de transformation concurrent qui allait ecirctre mis sur le marcheacute peu apregraves et le supplanter le MON 810 de Monsanto qui srsquoexprime aussi dans les eacutepis (voir page 24 pour une illustration avec du maiumls Bt MON 810) Voir Laurent Folcher et al laquo Study of effects of Bt maize (Zea mays) events on Lepidoptera Ostrinia nubilalis Sesamia nonagrioides in Southwestern France raquo Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences 71(2 Pt A) janvier 2006 p 227-231

Quatre cultures majeures sont concerneacutees par les transformations biotechnologiques le cotonnier le soja le maiumls et le canola 9 (ou colza GM cultiveacute au Canada) Les cultures chinoises de tabac ou de tomates geacuteneacutetiquement modifieacutees du deacutebut des anneacutees 1990 ne sont plus significatives face agrave cet essor Drsquoautres cultures nettement moins importantes vont suivre le riz la luzerne toleacuterante au glyphosate (Roundup Readyreg) la papaye et la courge sont cultiveacutes aux Eacutetats-Unis eacutegalement la pomme de terre ou la betterave agrave sucre ou encore lrsquoananas au Costa Rica et des fleurs ornementales en Colombie Des succegraves sur de petites cultures localiseacutees ont eacuteteacute remarqueacutes ces derniegraveres anneacutees par exemple agrave Hawaii avec la plantation de papayers reacutesistants agrave une maladie causeacutee par un virus le Papaya ringspot virus (PRSV) Des espoirs sont placeacutes dans le deacuteveloppement de pruniers geacuteneacutetiquement modifieacutes pour lutter contre la sharka la maladie virale la plus deacutevastatrice du genre Prunus causeacutee par le Plum pox virus (PPV) Elle a eacuteteacute identifieacutee agrave lrsquoorigine dans les Balkans et a fortement essaimeacute notamment en Ameacuterique du Nord On remarque eacutegalement la large adoption de lrsquoaubergine Brinjal Bt (IR) par les agriculteurs du Bangladesh Ils eacutetaient vingt en 2014 et plus de vingt-sept mille en 2017 totalisant une superficie de 2 400 hectares (il srsquoagit de tregraves petites exploitations) sur un total de 50 000 hectares drsquoaubergines cultiveacutees

La transformation dominante pour les quatre grandes cultures est la toleacuterance agrave un herbicide qui surpasse encore la reacutesistance aux insectes ou aux virus Parallegravelement se deacuteveloppe lrsquoempilage de caractegraveres crsquoest-agrave-dire le fait que dans une mecircme plante il puisse y avoir plusieurs gegravenes de transformation Ainsi si la surface consacreacutee agrave des plantes biotech toleacuterantes agrave un ou des herbicides a culmineacute avec 100 millions drsquohectares en 2015 (et autour de 20 millions drsquohectares pour les plantes biotech reacutesistantes agrave des insectes et agrave des virus)

9 Le canola est produit au Canada en cultures de printemps ou drsquoautomne il srsquoagit drsquoun colza geacuteneacutetiquement modifieacute pour obtenir moins drsquoacide eacuterucique et moins drsquoacides gras (AG) satureacutes et plus drsquoAG mono-insatureacute (acide oleacuteique) Voir Canola Council of Canada laquo Le canola les mythes deacutemystifieacutes raquo canolacouncilorg (httpsfrcanolacouncilorghuile-et-tourteauhuile-de-canolale-canola-les-mythes-deacutemystifieacutesmyth1)

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en 2017 ce ne sont plus que 887 millions drsquohectares qui sont consacreacutes agrave la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) et 233 millions drsquohectares agrave la reacutesistance agrave des insectes (IR) et agrave des virus En revanche on observe un essor marqueacute des cultures de plantes contenant plusieurs eacuteleacutements de transformation avec une progression de plus de 50 millions drsquohectares en dix ans (20 millions drsquohectares en 2007 et 777 millions drsquohectares de cultures en 2017) Ces plantes sont toleacuterantes agrave des herbicides et reacutesistantes agrave des insectes et des virus (IR-HT) ce sont des plantes polyvalentes qui peuvent se deacutefendre contre plusieurs bioagresseurs

2 Le deacuteveloppement de la culture des plantes biotech une eacutepopeacutee sur vingt ans

Avant de passer au stade de la commercialisation des plantes GM de nombreuses expeacuterimentations en champ ont eacuteteacute conduites pendant dix ans Un tiers des essais concernait le maiumls un cinquiegraveme le canola la tomate et la pomme de terre faisant jeu eacutegal avec 11 puis agrave moins de 10 le soja (9 ) le cotonnier (7 ) et le tabac (5 ) Entre 1986 et 1997 ce ne sont pas moins de 25 000 essais (15 000 avant 1995 10 000 entre 1995 et 1997) concernant 60 mises en culture 10 caractegraveres de transformations qui ont eacuteteacute conduits dans 45 pays par des socieacuteteacutes qui ont deacuteposeacute des dossiers de demandes drsquoautorisation de commercialisation (importation et mise en culture) dans plusieurs pays

Le dialogue est alors de mise entre les autoriteacutes en charge de la reacuteglementation et les eacutequipes drsquoexpeacuterimentateurs Les reacutesultats sont communiqueacutes agrave la communauteacute scientifique et au grand public pour en deacutebattre 10 Lrsquoimportant selon Clive James 11 est alors de contribuer agrave faire comprendre ce que sont les cultures transgeacuteniques

Apregraves cette phase drsquoessais crsquoest en 1996 que commencegraverent reacuteellement la mise en culture et la commercialisation des plantes biotech dont lrsquoessor se mesure par lrsquoexpansion des surfaces cultiveacutees

Ces derniegraveres anneacutees on note une diversification des caractegraveres Deux geacuteneacuterations de pomme de terre Innatereg dont les modifications ralentissent le brunissement ou protegravegent contre le mildiou ont eacuteteacute approuveacutees aux Eacutetats-Unis et au Canada en 2016 et 2017 de mecircme que les pommes Articreg mises au point pour limiter le brunissement Le soja Plenishtrade contient plus drsquoacide gras insatureacute (acide oleacuteique) et moins drsquoacides gras satureacutes que le soja conventionnel ce qui ameacuteliore le profil nutritionnel de lrsquohuile qui en est

10 Voir agrave ce sujet Marcel Kuntz LrsquoAffaire Seacuteralini Lrsquoimpasse drsquoune science militante Fondation pour lrsquoinnovation politique juin 2019 (wwwfondapolorgetudelaffaire-seralini-limpasse-dune-science-militante)11 Voir Clive James art cit

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extraite Depuis 2013 un caractegravere de toleacuterance agrave la seacutecheresse est inteacutegreacute dans les empilements de maiumls et reacutepond agrave une forte demande notamment en Afrique puisque la superficie a augmenteacute pour passer de 50 000 hectares en 2013 agrave 12 million en 2016 et agrave 14 million en 2017

Eacutevolution des surfaces biotech cultiveacutees entre 1996 et 2017En 1996 premiegravere anneacutee de commercialisation des plantes biotech les espegraveces cultiveacutees eacutetaient le tabac (35 soit 1 million drsquohectares) le cotonnier (27 soit 800 000 hectares) le soja (18 soit 500 000 hectares) le maiumls (10 ) le canola (5 ) la tomate (4 ) et la pomme de terre (moins de 1 ) Les eacuteveacutenements de transformations concernaient la reacutesistance aux virus (40 ) et la reacutesistance aux insectes (37 ) ainsi que la toleacuterance agrave des herbicides (23 )

En 1997 les surfaces cultiveacutees se sont consideacuterablement multiplieacutees (11 millions drsquohectares) Les plantes toleacuterantes agrave un herbicide repreacutesentaient 63 des surfaces cultiveacutees celles reacutesistantes aux insectes 30 et celles reacutesistantes aux virus 7 Le soja le maiumls le cotonnier et le colza (canola) repreacutesentent 86 des cultures GM et 75 des superficies se situent sur le continent nord-ameacutericain Agrave la fin de lrsquoanneacutee 1997 srsquoest mis en place le scheacutema que lrsquoon connaicirct maintenant de quatre cultures dominantes (soja maiumls cotonnier colzacanola) et une hieacuterarchie dans les eacuteleacutements de transformation qui est encore respecteacutee aujourdrsquohui la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) surclasse la reacutesistance aux insectes (IR)

Dix ans plus tard en 2007 ce sont 1143 millions drsquohectares qui sont cultiveacutes en plantes transgeacuteniques et en 2018 les plantes GM occupent une superficie de 1917 millions drsquohectares Les superficies des terres cultiveacutees en soja biotech par rapport au soja conventionnel sont devenues majoritaires (64 en 2007 79 en 2017) pour le coton eacutegalement (473 en 2007 771 en 2017) Les superficies de maiumls biotech ont augmenteacute elles aussi passant drsquoun pourcentage de 24 de la surface totale mondiale de cette culture agrave 32 en 2017 Pour le colza (canola) lrsquoeacutevolution se situe de 20 des terres cultiveacutees en canola en 2007 agrave 30 en 2017 Les plantes IR repreacutesentent 13 des surfaces cultiveacutees 47 pour les plantes HT mais 40 des surfaces sont cultiveacutees avec des varieacuteteacutes polyvalentes (HT-IR) capables de reacutesister aux insectes ravageurs et drsquoecirctre en mecircme temps deacutesherbeacutees plus facilement (empilage de gegravenes)

Agrave cocircteacute de ces quatre cultures majeures apparaissent sur le marcheacute de nouvelles espegraveces de plantes biotech cultiveacutees sur de petites eacutechelles la canne agrave sucre lrsquoalfalfa (luzerne) la papaye la pomme de terre la betterave agrave sucre lrsquoaubergine et la courge

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Au deacutebut la commercialisation des plantes transgeacuteniques a eacuteteacute reacutealiseacutee par une majoriteacute des grandes socieacuteteacutes priveacutees (Monsanto AgrEvo Florigene Calgene SEITA Zenecahellip) mais aussi par des universiteacutes qui valorisaient les travaux de recherche de leurs laboratoires (Cornell University ou Universiteacute du Saskatchewan par exemple 12) Puis au fil des anneacutees des concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes du secteur des semences et de lrsquoagrochimie se sont opeacutereacutees faccedilonnant la structuration actuelle avec trois groupes majeurs ancreacutes sur trois reacutegions diffeacuterentes Corteva Agriscience (2019) aux Eacutetats-Unis (siegravege social au Delaware) ChemChina et sa filiale Syngenta (2017) en Chine (siegravege social agrave Peacutekin) et Bayer CropScience (2018) ayant absorbeacute Monsanto en Europe (siegravege social en Allemagne) Ces consortiums ont les moyens de faire face agrave des reacuteglementations de plus en plus exigeantes tout particuliegraverement agrave celles de lrsquoUnion europeacuteenne 13 reacuteclamant des dossiers de demandes drsquohomologation et de suivi postcommercialisation tregraves oneacutereux agrave constituer (plus de 100 millions drsquoeuros par dossier 14)

12 Voir Clive James et Anatole F Krattiger laquo Global Review of the Field Testing and Commercialization of Transgenic Plants 1986 to 1995 The First Decade of Crop Biotechnology raquo ISAAA Briefs ndeg 1 1996(wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs01downloadisaaa-brief-01-1996pdf)13Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour linnovation politique janvier 202014 Communication personnelle drsquoAlain Toppan directeur geacuteneacuteral du groupe Biogemma (2017-2018) ancien chef deacuteveloppement OGM Europe du groupe Limagrain puis du groupe Vilmorin (2006-2017)

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Source adapteacute reacuteviseacute et actualiseacute agrave partir drsquoun scheacutema initialement proposeacute par Bernard Ambolet laquo La chimie organique au service de lrsquoagriculture raquo in Catherine Regnault-Roger et Andreacute Fougeroux Santeacute du veacutegeacutetal 100 ans deacutejagrave Regards sur la phytopharmacie Presses des Mines 2018 p 86

Concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes pour former les trois grands groupes leaders du secteur agricole (agrochimie amp biotechnologies)

Corteva Agriscience

2019

DowDuPont 2017

Dow Elanco 1989

Dupont de Nemours

Dow AgroSciences

2007

Elanco (Eli Lilly amp Co)

Dow Chemical Company

Dow AgroSciences

1997Rohm

and Haas

Syngenta 2000 CHEMCHINA

Novartis 1996

Ciba Geigy 1970 Sandoz Zeneca Astra

ICI Imperial Chemical

IndustriesStaufferGeigy Ciba

Astra Zeneca 1999

CHEMCHINA Syngenta

(filiale) 2017

Bayer CropScience

2003Monsanto

Aventis CropScience

1999Bayer

Fisons Rhocircne Poulenc AgrochimieSchering Roussel

Uclaf Hoechst

Bayer CropScience

2018

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II LES PROMESSES DES NOUVELLES BIOTECHNOLOGIES (NBT) POUR LA SANTEacute VEacuteGEacuteTALE

Les derniegraveres techniques drsquoeacutedition du geacutenome sont plus preacutecises plus rapides et moins oneacutereuses que la transgeacutenegravese ou la mutageacutenegravese aleacuteatoire et ont eacuteteacute de ce fait tregraves vite inteacutegreacutees dans la boicircte agrave outils des seacutelectionneurs de semences pour optimiser lrsquoameacutelioration varieacutetale des plantes cultiveacutees crsquoest drsquoailleurs pourquoi elles sont appeleacutees communeacutement laquo New Plant Breeding Techniques raquo ou NPBT (nouvelles techniques de seacutelection veacutegeacutetale)

Elles sont utiliseacutees pour provoquer une modification de lrsquoADN geacutenomique en creacuteant des mutations cibleacutees par substitution drsquoun nucleacuteotide 15 par un autre par une deacuteleacutetion ou insertion de nucleacuteotides ou encore en induisant des coupures de lrsquoADN pour y inseacuterer un nouveau fragment Avec certaines de ces nouvelles techniques cette coupure est si preacutecise qursquoon parle de laquo ciseaux moleacuteculaires raquo Ces modifications sont tregraves cibleacutees et la notion de reacuteeacutecriture du geacutenome ou drsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) srsquoest imposeacutee En effet il ne srsquoagit pas de provoquer un grand bouleversement de lrsquoADN par lrsquoaction agrave lrsquoaveugle drsquoun rayonnement physique et drsquoun agent chimique mutagegravene comme cela se produit dans une mutation aleacuteatoire ou encore de proceacuteder agrave lrsquointroduction au hasard drsquoun nouvel ADN dans une cellule agrave lrsquoaide de diverses techniques de peacuteneacutetration comme cela se fait dans une transgeacutenegravese Agrave ces modifications aleacuteatoires succegravede une deuxiegraveme phase de tri entre plusieurs milliers de cellules obtenues afin de seacutelectionner celles qui portent la transformation du geacutenome rechercheacutee En proceacutedant par eacutedition geacutenomique les effets hors cible 16 se sont consideacuterablement reacuteduits et ont par conseacutequent diminueacute la phase de tri ce qui eacuteconomise du temps et de lrsquoargent De plus en utilisant certaines techniques drsquoeacutedition du geacutenome il est impossible de distinguer si lrsquoorganisme que lrsquoon examine provient drsquoune manipulation geacuteneacutetique en laboratoire ou reacutesulte drsquoune mutation spontaneacutee intervenue dans la nature Avec de tels outils de preacutecision les eacutetapes drsquoune seacutelection veacutegeacutetale classique pour lrsquoameacutelioration varieacutetale se sont consideacuterablement alleacutegeacutees et les recherches dans le domaine du veacutegeacutetal se deacuteveloppent intenseacutement

15 Le nucleacuteotide est lrsquouniteacute de base des acides nucleacuteiques (ADN et ARN) constitueacutee drsquoune base azoteacutee drsquoun pentose et de groupes phosphates16 Transformation qui se situe agrave un autre endroit du geacutenome que celui viseacute

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Une revue reacutecente de la litteacuterature scientifique recense les publications sur le sujet des NPBT entre janvier 1996 et fin mai 2018 17 Sur 1 328 eacutetudes consacreacutees aux applications de lrsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) dans le domaine des plantes agricoles et modegraveles la technique CRISPR deacutecouverte en 2012 a le plus mobiliseacute les chercheurs 1 032 articles lui sont consacreacutes Lrsquoeacutedition de base (base editing) la tregraves reacutecente technique drsquoeacutedition du geacutenome qui est mentionneacutee pour la premiegravere fois en novembre 2017 a deacutejagrave susciteacute 42 articles en six mois

Publications de recherche consacreacutees aux diffeacuterentes NPBT par techniques entre janvier 1996 et fin mai 2018

CRISPR Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats

TALEN Transcription activator-like effector nuclease

ZFN Zinc Finger Nuclease Technology

ODM-MN Oligonucleotide Directed Mutagenesis- New Breeding Techniques Meganuclease

BE Base Editing

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

17 Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

CRISPR 79

TALEN 9

ODM- MN 4 ZFN

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Ces publications ont concerneacute vingt-huit espegraveces de plantes cultiveacutees On remarque lrsquoimportance du riz ce qui ne surprend pas quand on sait que le continent asiatique a piloteacute agrave lui seul plus de 50 de ces publications de recherche 18 La deuxiegraveme plante la plus eacutetudieacutee est la plante modegravele Arabidopsis taliana lrsquoArabette des dames Les organismes modegraveles sont eacutetudieacutes par toute la communauteacute scientifique internationale et donnent des points de repegraveres en matiegravere drsquoavanceacutees scientifiques

Sur lrsquoensemble des projets de recherche 99 portaient sur des applications commerciales ou industrielles directes pour ameacuteliorer (par ordre deacutecroissant)

ndash des caractegraveres agronomiques (itineacuteraires techniques croissance rendement) 38

ndash la qualiteacute alimentaire (nutrition humaine et animale) 28

ndash la toleacuterance aux stress biotiques (insectes ravageurs maladies virus etc) 16

ndash la toleacuterance aux stress abiotiques (seacutecheresse carence en azote rayonnements UV etc) 5

ndash la toleacuterance agrave des herbicides 8

ndash la valorisation industrielle 5

Les techniques de transformation sont tregraves majoritairement des modifications mineures de type SDN1 point de mutation ou eacutedition de base (92 ) Pour les modifications du geacutenome plus conseacutequentes 3 sont classeacutees en SDN2 et 5 en SDN3 19

18 Voir agrave ce sujet la troisiegraveme note de cette seacuterie Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 202019 Pour une deacutefinition des SDN (site directed nuclease) voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit Pour rappel SDN1 inactivation drsquoun gegravene par coupure cibleacutee et reacuteparation deacutefectueuse (deacuteleacutetion ou insertion de quelques nucleacuteotides) SDN2 modification cibleacutee de quelques nucleacuteotides dans un gegravene donneacute SDN3 insertion cibleacutee drsquoun ADN eacutetranger agrave un site donneacute

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Espegraveces veacutegeacutetales eacutetudieacutees par NPBT (entre janvier 1996 et fin mai 2018) par importance deacutecroissante du nombre de publications de recherche deacutedieacutees

Riz

Arabidopsis

Tomate Bleacute

MoussesTabac

MaiumlsAlgues

Soja

Pomme de terre

465

77107

5323

218

6384

4921

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al art cit

Les recherches se sont deacuterouleacutees dans 68 pays et deux drsquoentre eux sont particuliegraverement actifs la Chine (599 publications soit 40 ) et les Eacutetats-Unis (487 publications soit 33 ) Parmi les laboratoires et socieacuteteacutes tregraves en pointe sur ces recherches on note un fort investissement des organismes chinois (Acadeacutemie des sciences de Chine et les acadeacutemies drsquoagriculture de diverses provinces ainsi que des universiteacutes chinoises) non seulement pour les eacutetudes sur le riz pour lesquelles ils deacuteploient des activiteacutes intenses mais aussi sur le colza le cotonnier la tomate et le bleacute La Chine est leader pour les applications agricoles

De nombreuses universiteacutes ameacutericaines (Californie Minnesota Florida Kansas State Penn State) quelques universiteacutes au Japon (Tamagawa Tsukuba Tosushima) et en Europe (universiteacute de Kiel en Allemagne universiteacute Paris-Saclay et de Montpellier en France) ou des centres de recherche bien connus comme lrsquoInstitut des sciences Weizmann en Israeumll ou lrsquoInstitut Max-Planck en Allemagne ou lrsquoInstituto de Agricultura Sostenible du Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas (CIC) en Espagne ainsi que des socieacuteteacutes du secteur priveacute (DuPont-Pioneer Syngenta seeds Cellectis Plant Sciences Calyxt Dow AgroScience) sont tregraves engageacutes dans ces recherches

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III OGM ET OGE VEacuteGEacuteTAUX OUTILS POUR ONE HEALTH UN MONDE UNE SEULE SANTEacute

Comme nous lrsquoavons vu dans la premiegravere note de cette seacuterie 20 en preacuteservant la santeacute des humains et des animaux nous preacuteservons la santeacute du monde car dans le cadre du concept One Health il nrsquoy a qursquoun seul monde et une seule santeacute La santeacute du veacutegeacutetal srsquoinscrit pleinement dans ce concept et les OGM et OGE illustrent parfaitement qursquoen ameacuteliorant la santeacute du veacutegeacutetal avec les biotechnologies veacutegeacutetales on a la possibiliteacute drsquoameacuteliorer la santeacute de tous

1 Un cas drsquoeacutecole le maiumls Bt MON 810 et le risque mycotoxines

Le maiumls Bt MON 810 la seule plante transgeacutenique cultiveacutee dans lrsquoUnion europeacuteenne (essentiellement aujourdrsquohui en Espagne et un peu au Portugal) est un cas drsquoeacutecole Ce maiumls est geacuteneacutetiquement modifieacute par incorporation drsquoun gegravene qui permet aux cellules de la plante de syntheacutetiser une proteacuteine agrave caractegravere insecticide Celle-ci perturbe le fonctionnement digestif de deux ravageurs majeurs de cette culture la pyrale du maiumls (Ostrinia nubilalis) et la seacutesamie (Sesamia nonagrioides) Les varieacuteteacutes de maiumls MON 810 les controcirclent efficacement en diminuant les populations de ces insectes de plus de 90 dans les parcelles cultiveacutees 21 Outre la limitation des deacutegacircts des insectes sur les eacutepis et les tiges de maiumls ce maiumls transgeacutenique deacuteveloppe un effet beacuteneacutefique dans les reacutegions ougrave seacutevissent des fusarioses maladies affectant la santeacute du maiumls

Agrave un stade avanceacute les eacutepis de maiumls se couvrent de moisissures symptocircme de lrsquoinstallation des champignons pathogegravenes des Fusarium agents de cette maladie Les fusarioses srsquoaccompagnent dans des conditions environnementales favorables pour leur deacuteveloppement de production de mycotoxines (toxines produites par des champignons) extrecircmement dangereuses et deacuteleacutetegraveres qui contaminent les reacutecoltes

Selon la nature des mycotoxines produites diffeacuterentes pathologies peuvent survenir chez lrsquohomme ou chez lrsquoanimal atteintes reacutenales du foie du tube digestif du systegraveme immunitaire et de lrsquoappareil reproducteur Certaines mycotoxines sont canceacuterogegravenes drsquoautres sont des perturbateurs endocriniens Des maladies seacutevegraveres ont eacuteteacute constateacutees chez les humains agrave la suite de consommation de farines contamineacutees Dans notre meacutemoire historique

20 Voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit21 Laurent Folcher et al laquo Lower mycotoxin levels in Bt maize grain raquo Agronomy for Sustainable Development vol 30 ndeg 4 deacutecembre 2010 p 711-719(httpslinkspringercomcontentpdf1010512Fagro2F2010005pdf)

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figure encore au Moyen Acircge le mal des Ardents ou feu de saint Antoine qui provoquait des hallucinations et des troubles circulatoires pouvant aller jusqursquoau deacutecegraves ou encore dans les anneacutees 1950 la consommation de pain agrave Pont-Saint-Esprit qui se soldera par la mort de dix personnes et une cinquantaine drsquointernements psychiatriques

Eacutepis de maiumls drsquoune parcelle expeacuterimentale cultiveacutee avec des maiumls Bt et conventionnels

A B

(A) lrsquoeacutepi de maiumls conventionnel est fusarieacute apregraves avoir eacuteteacute attaqueacute par les insectes ravageurs

(B) lrsquoeacutepi de maiumls Bt MON 810 est sain et indemne

Source Catherine Regnault-Roger photos prises en Espagne en 2010

Lrsquoalimentation animale nrsquoest pas en reste Des chevaux ont ainsi eacuteteacute intoxiqueacutes par des fourrages ou des litiegraveres contamineacutes par ces mycotoxines et les eacuteleveurs de cochons connaissent bien les troubles gastro-intestinaux et de la croissance qursquooccasionnent agrave leurs animaux des lots de ceacutereacuteales contamineacutees En 1960 des eacutelevages de dindons britanniques ont eacuteteacute deacutecimeacutes par des arachides importeacutees du Seacuteneacutegal et contamineacutees par des aflatoxines seacutecreacuteteacutees par un champignon srsquoeacutepanouissant en milieu tropical lrsquoAspergillus 22 La prise de conscience du risque mycotoxines a conduit les autoriteacutes sanitaires europeacuteennes agrave eacutetablir une reacuteglementation en 2007 fixant des seuils agrave ne pas deacutepasser

22 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Comment preacutevenir le risque de mycotoxines dans la production agricole raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 322 octobre-deacutecembre 2017 p 45-48(wwwpseudo-sciencesorgComment-prevenir-le-risque-de-mycotoxines-dans-la-production-agricole)

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Des travaux de recherche ont montreacute que la transformation geacuteneacutetique dont beacuteneacuteficie le maiumls Bt MON 810 diminue non seulement le nombre des insectes ravageurs qui sont deacutecimeacutes par la toxine Bt apregraves consommation des tiges ou eacutepis mais aussi les teneurs en mycotoxines dans les reacutecoltes 23 En effet la diminution des insectes phytophages conduit agrave la reacuteduction du nombre de blessures qursquoils infligent agrave la plante en se nourrissant et par lesquelles srsquoinstallent les champignons pathogegravenes agents des fusarioses et producteurs de mycotoxines

La culture du maiumls MON 810 en diminuant lrsquoincidence de fusarioses et le risque mycotoxines bonifie la qualiteacute sanitaire des reacutecoltes ce qui nrsquoest pas sans conseacutequence sur la santeacute animale qursquoelle preacuteserve Une eacutetude italienne a deacutemontreacute que des porcelets nourris avec du maiumls contamineacute par des mycotoxines avaient une perte de poids significative par rapport agrave ceux alimenteacutes avec du maiumls transgeacutenique Bt MON 810 24

2 Faire face au reacutechauffement climatique

Le risque mycotoxines est un risque eacutemergent en Europe aggraveacute par le reacutechauffement climatique En effet aux champignons toxinogegravenes classiques du genre Fusarium srsquoajoute agrave la faveur drsquoeacuteteacutes tregraves chauds lrsquoinstallation de champignons qui prolifegraverent normalement dans les pays tropicaux comme les dangereux Aspergillus (mentionneacutes preacuteceacutedemment agrave propos drsquoarachides) seacutecreacutetant des aflatoxines Ainsi au cours de ces derniegraveres anneacutees plusieurs contaminations par des mycotoxines de produits commercialiseacutes ont eacuteteacute constateacutees ce qui aurait pu avoir des conseacutequences dramatiques sans la vigilance des services de controcircle sanitaire

En 2013 du lait importeacute drsquoEurope de lrsquoEst a eacuteteacute refuseacute en France en raison de fortes teneurs en mycotoxines les vaches avaient consommeacute des fourrages contamineacutes par des moisissures En mai 2014 ce sont des galettes de maiumls bio Auchan et du son de bleacute Bio-Village de la marque Repegravere (Leclerc) qui sont retireacutes en hacircte des rayons des supermarcheacutes en raison de teneurs drsquoune mycotoxine (le DON ou deacuteoxynivaleacutenol) au-delagrave des seuils reacuteglementaires En juin 2014 le journal italien Il Fatto Quotidiano a rapporteacute le scandale de la commercialisation de meules drsquoun fromage italien tregraves appreacutecieacute le parmesan contamineacute aux aflatoxines scandale car il semblerait que les fromagers aient

23 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos laquo Lrsquointeacuterecirct des plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees pour la production agricole le cas du maiumls Bt raquo in Agnegraves Ricroch Yves Datteacutee et Marc Fellous (dir) Biotechnologies veacutegeacutetales Environnement alimentation santeacute Vuibert 2011 p 200-21124 Voir Filippo Rossi Mauro Morlacchini Giorgio Fusconi Amedeo Pietri et Gianfranco Piva laquo Effects of insertion of Bt gene in corn and different fumonisin content on growth performance of weaned piglets raquo Italian Journal of Animal Science vol 10 ndeg 2 2011 p 95-100(wwwtandfonlinecomdoipdf104081ijas2011e19needAccess=true)

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neacutegligeacute la contamination du lait qui servait agrave faire le fromage (des arrestations ont eacuteteacute opeacutereacutees) Cette contamination reacutesultait des eacuteteacutes caniculaires de 2012 et 2013 au cours duquel les vaches avaient eacuteteacute nourries avec du maiumls grain ou de lrsquoensilage contenant des champignons Aspergillus Les autoriteacutes des diffeacuterents pays europeacuteens ont pu ainsi constater agrave cette occasion que lors de conditions climatiques favorables ces Aspergillus qui seacutevissent de maniegravere endeacutemique en Afrique contaminant les reacutecoltes de ceacutereacuteales mal conserveacutees pouvaient prolifeacuterer sur le maiumls dans le sud ou lrsquoest de lrsquoEurope Cet exemple deacutemontre qursquoen preacuteservant la santeacute du veacutegeacutetal en le proteacutegeant de ses bioagresseurs on diminue les risques pour la santeacute animale et la santeacute humaine Le maiumls MON 810 se reacutevegravele ecirctre un outil efficace pour la santeacute dans son concept One Health Dans ces conditions il a sembleacute surprenant du point de vue scientifique et de la santeacute publique que la France interdise en 2014 par la loi 2014-567 la culture des maiumls geacuteneacutetiquement modifieacutes sur son sol 25

IV AMEacuteLIORATION DE LA SANTEacute ENVIRONNEMENTALE

1 Ameacutelioration des itineacuteraires techniques phytosanitaires

Une des conseacutequences logiques de lrsquoameacutelioration geacuteneacutetique des veacutegeacutetaux cultiveacutes visant agrave leur confeacuterer une meilleure aptitude agrave limiter les effets de leurs bioagresseurs est une adaptation dans lrsquoutilisation des produits de traitement que sont les insecticides les fongicides et les herbicides pour la conduite des cultures et diminuer les traitements de confort crsquoest-agrave-dire lrsquoadministration agrave titre preacuteventif

La preacutevention dans la conduite des cultures est en effet une speacuteculation sur un futur qui ne se produit pas toujours dans certains cas on gagne en empecircchant une infestation de prendre de lrsquoampleur dans drsquoautres on traite pour rien car la meacuteteacuteorologie a changeacute ou bien les conditions drsquoinstallation du parasite ne sont plus reacuteunies Crsquoest lagrave ougrave se situe le savoir-faire drsquoun agriculteur avec les technologies qursquoil a agrave sa disposition savoir traiter au bon moment au bon endroit et agrave la bonne dose

Avec les plantes biotech les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont donc modifieacutes Pour reprendre notre exemple une culture de maiumls

25 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Interdiction du maiumls Bt MON 810 en France un vrai risque pour la seacutecuriteacute alimentaire raquo La Revue de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France ndeg 5 janvier 2015 p 19-21 (numeacutero teacuteleacutechargeable sur wwwacademie-agriculturefrpublicationsrevue-aafpage=1)

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Bt MON 810 dispense drsquoutiliser des pulveacuterisations drsquoinsecticides contre la pyrale et la seacutesamie En produisant la proteacuteine insecticide Cry1Ab de maniegravere continue le maiumls est mieux proteacutegeacute agrave tous les stades de son deacuteveloppement Cette reacuteduction drsquoinsecticides sera drsquoautant plus sensible dans les reacutegions ougrave plusieurs geacuteneacuterations de pyrale ou de seacutesamie se succegravedent la mecircme anneacutee En France ce pheacutenomegravene eacutetait traditionnellement tregraves preacutesent dans les reacutegions meacuteridionales au climat chaud et moins dans les reacutegions plus septentrionales particuliegraverement en Alsace dans lesquelles la pyrale deacuteveloppe une seule geacuteneacuteration par an Mais le changement climatique est en train de bouleverser la donne Un bulletin publieacute par la chambre reacutegionale drsquoagriculture du Centre-Val de Loire de lrsquoautomne 2018 deacutecrit des cas de deux geacuteneacuterations annuelles de pyrale du maiumls au lieu drsquoune dans la Champagne beauceronne et la Sologne-Val de Loire la Touraine (mais pas en Beauce-Perche ou dans le Gacirctinais) La seacutesamie autrefois absente y est captureacutee reacuteguliegraverement depuis 2010 et son aire de reacutepartition srsquoeacutetend depuis 2016 au nord de la Loire 26 Le renouvellement rapprocheacute de ces insectes ravageurs neacutecessite alors plusieurs traitements au cours de la saison Avec le maiumls Bt MON 810 rien de tel puisque la plante se protegravege elle-mecircme 27 Lrsquoeacuteconomie en insecticides qui en reacutesulte diminue les risques de reacutesidus de pesticides dans les aliments et ameacuteliore la seacutecuriteacute alimentaire Elle preacutesente eacutegalement des avantages eacutecologiques en abaissant les risques de contaminations de pesticides dans la biosphegravere 28 ainsi que les eacutemissions de gaz agrave effet de serre lieacutes aux passages des engins agricoles dans les parcelles pour les traitements Elle se traduit eacutegalement par des avantages eacuteconomiques en reacuteduisant le coucirct des intrants et le temps de travail de lrsquoopeacuterateur agricole

2 Diminution du gaz agrave effet de serre CO2

Les avantages eacutecologiques deacutecrits ci-dessus agrave propos du maiumls MON 810 concernent toutes les cultures GM Au Royaume-Uni deux experts en eacuteconomie appliqueacutee aux biotechnologies eacutetablissent annuellement un bilan annuel de lrsquoimpact environnemental de cultures biotech Ils ont eacutevalueacute que le deacuteveloppement actuel de ces cultures (pour rappel une surface de 1917 millions drsquohectares en 2018) permet dans sa globaliteacute de diminuer lrsquoeacutemission du gaz agrave effet de serre CO2 de 271 millions de tonnes Cette eacuteconomie est lieacutee aux changements des pratiques agricoles (reacuteduction des pulveacuterisations drsquoinsecticides et drsquoherbicides pour 29 millions de tonnes de CO2) et aux

26 Voir Bulletin de santeacute du veacutegeacutetal maiumls Reacutegion Centre-Val de Loire ndeg16 bilan 30 octobre 2018(httpswwwarvalis-infosfr_pluginsWMS_BO_GallerypagegetElementStreamjspzid=53673ampprop=file)27 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos art cit28 La biosphegravere comprend tous les organismes vivants et leurs milieux de vie donc la totaliteacute des eacutecosystegravemes preacutesents sur la Terre dans lrsquoeau ou dans lrsquoair

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techniques culturales simplifieacutees (TCS) qui diminuent la quantiteacute de carburant consommeacutee par les machines agricoles (eacuteconomie de 242 millions de tonnes de CO2) Les TCS srsquoaccompagnent en outre drsquoune moindre vulneacuterabiliteacute des sols agrave lrsquoeacuterosion et drsquoune augmentation de la biodiversiteacute tellurique (vers de terre insectes du sol comme les collemboles)

La reacuteduction de substances actives consommeacutees lors des traitements insecticides et herbicides a eacutegalement eacuteteacute calculeacutee Sur une peacuteriode de vingt et un ans (depuis 1996) elle est eacutevalueacutee agrave 671 millions de kilogrammes 29 Agrave cette eacutevaluation srsquoajoute un indicateur le quotient de lrsquoimpact environnemental (Environmental Impact Quotient EIQ) eacutetabli pour chaque substance active phytopharmaceutique dans les champs Les auteurs constatent une ameacutelioration de ce quotient autour de 185 ainsi qursquoune diminution de 8 des quantiteacutes de pesticides utiliseacutes Les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont ameacutelioreacutes et sont devenus plus vertueux

3 Augmentation de la biodiversiteacute

Une autre conseacutequence de la culture des plantes biotech est de favoriser la biodiversiteacute agricole La commercialisation des plantes GM srsquoest traduite par une augmentation du nombre de varieacuteteacutes cultiveacutees Bernard Le Buanec de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France donne agrave ce propos quelques chiffres 87 varieacuteteacutes diffeacuterentes de maiumls Bt incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 810 ont eacuteteacute cultiveacutees sur 35 000 hectares en Catalogne en 2016 en Inde il est deacutenombreacute 205 varieacuteteacutes de coton cultiveacutees incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 et 309 varieacuteteacutes pour la modification MON 15985 30 De son cocircteacute Jean-Claude Pernollet eacutegalement membre de de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France mentionne plus de 4 300 varieacuteteacutes de maiumls transgeacuteniques commercialiseacutees sous 202 marques diffeacuterentes et produites par 173 entreprises 31

La lutte contre les maladies contribue aussi agrave sauver la biodiversiteacute locale par la preacuteservation deacutejagrave eacutevoqueacutee drsquoespegraveces conventionnelles menaceacutees agrave lrsquoinstar des pruniers sauveacutes de la sharka et des papayers drsquoHawaii proteacutegeacutes du Papaya ringspot virus (PRSV)

On observe aussi la preacuteservation des insectes beacuteneacutefiques pour les cultures (entomofaune auxiliaire) sur les parcelles cultiveacutees avec une plante transgeacutenique lrsquoeacutepandage drsquoun insecticide tue la plupart des insectes du champ tandis que

29 Graham Brookes et Peter Barfoot laquo Farm income and production impacts of using GM crop technology 1996-2016 raquo GM Crops amp Food vol 9 ndeg 2 2018 p 59-89(wwwtandfonlinecomdoipdf1010802164569820181464866needAccess=true)30 Bernard Le Buanec laquo La diversiteacute geacuteneacutetique en agriculture raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculture Parole agrave la science Presses des Mines 2018 p 169-18731 Voir Jean Claude Pernollet laquo Plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculturehellip op cit p 188-204

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la plante biotech ne tue que ceux qui srsquoattaquent agrave elle en les empoisonnant Une augmentation de la biodiversiteacute sur des parcelles de cotonnier GM a ainsi eacuteteacute observeacutee en Chine si les deacutegacircts de la noctuelle du cotonnier ont bien eacuteteacute reacuteduits gracircce agrave la toxiciteacute que manifeste la plante envers cet insecte la reacuteduction des insecticides a favoriseacute lrsquoaugmentation des populations de trois groupes majeurs drsquoinsectes auxiliaires que sont les coccinelles les araigneacutees et les chrysopes 32 Une constatation de mecircme nature a eacuteteacute reacutealiseacutee par Claude Menara 33 agriculteur du sud-ouest de la France (Lot-et-Garonne) quand il cultivait du maiumls MON 810 sur son exploitation avant lrsquointerdiction de 2014

4 Les risques de disseacutemination par flux de gegravenes

La possibiliteacute de disseacutemination non intentionnelle des transgegravenes entre espegraveces diffeacuterentes doit ecirctre consideacutereacutee de maniegravere diffeacuterente selon qursquoil srsquoagit des espegraveces interfertiles ou drsquoespegraveces qui ne peuvent pas srsquohybrider entre elles indique Jean-Claude Pernollet dans le bilan qursquoil a dresseacute en 2018 des risques et avantages environnementaux des plantes biotech Dans le second cas souligne-t-il laquo lrsquoinsertion drsquoun transgegravene viable et sa seacutelection demandent beaucoup de temps de sorte qursquoelle nrsquoest pas observable agrave une eacutechelle de temps humaine 34 raquo tandis que dans le premier cas il faudra prendre des mesures de coexistence des varieacuteteacutes cultiveacutees en observant des distances agrave respecter entre les parcelles ou en deacutecalant les semis si on veut eacuteviter agrave tout prix drsquoeacuteventuelles hybridations fortuites qui rappelons-le nrsquoont pas de conseacutequences neacutegatives sanitaires et environnementales

Ce problegraveme est surtout souleveacute par les exploitants qui pratiquent lrsquoagriculture biologique dont le cahier des charges refuse la culture des plantes biotech et lrsquoutilisation de certains pesticides organiques de synthegravese (tout en acceptant cependant des pesticides chimiques mineacuteraux eacutecotoxiques comme les bouillies agrave base de cuivre ou des varieacuteteacutes cultiveacutees comme le bleacute Renan issues de croisements par des meacutethodes de geacutenie geacuteneacutetique 35) Une preacutesence fortuite de plantes GM agrave une teneur supeacuterieure agrave 09 dans leurs parcelles aurait une incidence eacuteconomique sur la valeur de leurs reacutecoltes qui ne seraient plus consideacutereacutees comme laquo bio raquo

32 Voir Geneviegraveve De Lacour laquo Le coton GM favorise la biodiversiteacute selon une eacutetude chinoise raquo journaldelenvironnementnet 15 juin 2012 (wwwjournaldelenvironnementnetarticlele-coton-gm-favorise-la-biodiversite-selon-une-etude-chinoise29487)33 Voir Daniel Cadis laquo Claude Meacutenara ldquoMon maiumls transgeacutenique est le plus eacutecologique rdquo raquo lefigarofr 6 avril 2007(wwwlefigarofractualite2007040601001-20070406ARTFIG90080-claude_menara_mon_mais_transgenique_est_le_plus_ecologiquephp)34 Jean Claude Pernollet art cit p 19535 Andreacute Gallais laquo La principale varieacuteteacute de bleacute ldquobiordquo serait-elle geacuteneacutetiquement modifieacutee raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 314 octobre 2015 p 46-48 (httpswwwpseudo-sciencesorgLa-principale-variete-de-ble-bio-serait-elle-genetiquement-modifiee)

Cette eacutetude sinsegravere dans la seacuterie de la Fondation pour linnovation politique sur les agritechnologies et les biotechnologies sous la direction scientifique de Madame Catherine Regnault-Roger professeur des universiteacutes eacutemeacuterite agrave lUniversiteacute de Pau et des Pays de lAdour membre de lAcadeacutemie dagriculture de France et membre correspondant de lAcadeacutemie nationale de Pharmacie

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INTRODUCTION

Dans leacutetude Des outils de modification du geacutenome pour la santeacute humaine et animale 1 il a eacuteteacute rappeleacute que la modification du geacutenome est un des moteurs de lrsquoeacutevolution sur terre et que les techniques de modification du geacutenome sont intimement lieacutees agrave lrsquohistoire de lrsquohumaniteacute du passeacute lointain avec les deacutebuts de lrsquoagriculture et la domestication des espegraveces aux reacutecents deacuteveloppements des techniques drsquoeacutedition du geacutenome qui ouvrent drsquoimmenses perspectives en matiegravere de theacuterapies geacuteniques de maicirctrise des maladies vectorielles tropicales transmises par les moustiques ou encore drsquoeacutepizooties 2 ainsi que drsquoameacutelioration du bien-ecirctre animal

Qursquoen est-il de la santeacute du veacutegeacutetal qui est tout comme la santeacute humaine et la santeacute animale un des volets importants de la santeacute consideacutereacutee dans la globaliteacute du concept One Health Et quelles en sont les conseacutequences pour lrsquoenvironnement Voici quelques-unes des questions auxquelles nous allons tenter drsquoapporter des eacuteleacutements drsquoinformation agrave partir des reacutealiteacutes scientifiques

1 Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 20202 Lrsquoeacutepizootie est une eacutepideacutemie qui touche des animaux de la mecircme espegravece ou drsquoespegraveces diffeacuterentes dans une reacutegion donneacutee

DES PLANTES BIOTECH AU SERVICE DE LA SANTEacute

DU VEacuteGEacuteTAL ET DE LrsquoENVIRONNEMENT

Catherine REGNAULT-ROGERProfesseur des universiteacutes eacutemeacuterite de lrsquouniversiteacute de Pau et des Pays de lrsquoAdour (Iprem UMR CNRS 5452 -e2S UPPA)

membre de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France membre correspondant de lrsquoAcadeacutemie nationale de pharmacie membre du comiteacute scientifique du Haut Conseil des biotechnologies

Lrsquoauteur deacuteclare ne pas avoir de conflits drsquointeacuterecircts avec le sujet traiteacute Les opinions exprimeacutees nrsquoengagent pas les instances auxquelles elle appartient Sa deacuteclaration publique drsquointeacuterecircts (DPI) est afficheacutee sur le site du Haut Conseil des biotechnologies(wwwhautconseildesbiotechnologiesfrsiteswwwhautconseildesbiotechnologiesfrfilesfile_fields20190731formulaire-dpi-hcb-2019-regnault-roger-catherine-publipdf)

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I LES PLANTES TRANSGEacuteNIQUES OUTILS DE LA SANTEacute DU VEacuteGEacuteTAL

Crsquoest en 1983 que fut obtenue la premiegravere plante transgeacutenique dans le laboratoire belge de lrsquouniversiteacute de Gand dirigeacute par Marc Van Montagu gracircce aux travaux qursquoil mena avec Joseph Schnell un tabac geacuteneacutetiquement modifieacute (GM) reacutesultant drsquoun transfert de gegravene reacutealiseacute agrave lrsquoaide drsquoune agrobacteacuterie Agrobacterium tumefaciens priveacutee de son gegravene infectieux propageant la galle du collet une maladie des racines du veacutegeacutetal pour ecirctre remplaceacute par un gegravene drsquointeacuterecirct qui confegravere agrave la plante de nouvelles proprieacuteteacutes Ce premier tabac biotechnologique inteacutegrait ainsi un gegravene lui confeacuterant une reacutesistance agrave un antibiotique Ce fut ensuite un tabac reacutesistant agrave des insectes qui fut mis au point gracircce agrave un transfert drsquoun gegravene du bacille de Thuringe (Bacillus thuringiensis) produisant une proteacuteine toxique pour de nombreux insectes Le bacille de Thuringe est une bacteacuterie largement utiliseacutee comme substance active insecticide incorporeacutee dans des formulations de biopesticides (appeleacutees aujourdrsquohui produits de biocontrocircle) depuis plusieurs deacutecennies tant dans lrsquoagriculture conventionnelle que lrsquoagriculture biologique Les plantes modifieacutees avec un gegravene de Bacillus thuringiensis sont appeleacutees laquo Bt raquo (tabac Bt maiumls Bthellip)

Par la suite dans les anneacutees 1990 un plant de tabac et une tomate reacutesistants agrave des virus ont eacuteteacute cultiveacutes en Chine 3 et en 1994 une tomate agrave maturation retardeacutee la tomate Flavr Savr a eacuteteacute commercialiseacutee aux Eacutetats-Unis pendant deux ans Ce fut un eacutechec commercial Produite par la socieacuteteacute Calgene elle se reacuteveacutela deacutecevante tant pour ses qualiteacutes gustatives peu convaincantes que pour des faciliteacutes espeacutereacutees dans son transport qui ne furent pas constateacutees Le rachat de Calgene par la socieacuteteacute Monsanto en 1996 mit fin agrave cette expeacuterience

De nombreux projets de modifications geacuteneacutetiques sur plusieurs espegraveces veacutegeacutetales ont existeacute dans les cartons des laboratoires de recherche dans les anneacutees 1980-1990 4 mais lrsquoessor des plantes biotech va reacuteellement se produire agrave partir de 1996 avec la mise en culture de plantes transgeacuteniques commercialiseacutees pour faciliter le deacutesherbage et mieux reacutesister agrave des insectes ravageurs

3 Voir Zhang Tao et Zhou Shundong laquo Lrsquoutilisation des OGM en Chine enjeux et deacutebats raquo Perspectives chinoises ndeg 76 mars-avril 2003 p 52-60 (wwwperseefrdocperch_1021-9013_2003_num_76_1_2948) Clive James laquo Global Status of Transgenic Crops in 1997 raquo ISAAA Briefs no 5 1997 (httpciteseerxistpsueduviewdocdownloaddoi=10113654311amprep=rep1amptype=pdf)4 Voir ainsi les nombreux dossiers speacuteciaux publieacutes dans les anneacutees 1990 par les revues La Recherche (ndeg 270 par exemple) ou Biofutur (ndeg 90 ou no 172 par exemple)

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Quel nom pour les plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees Les premiegraveres plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees (PGM) ont eacuteteacute obtenues par transgeacutenegravese soumise agrave la reacuteglementation speacutecifique concernant les OGM (en Europe notamment) Aussi cette deacutenomination PGM est-elle maintenant associeacutee aux plantes transgeacuteniquesDepuis le champ des modifications geacuteneacutetiques en laboratoire srsquoest eacutelargi agrave drsquoautres techniques comme la mutagenegravese induite ou les techniques drsquoeacutedition du geacutenome Agrave ce jour les plantes obtenues par ces techniques ne sont pas encore reacuteglementeacutees comme des OGM Une reacuteflexion est cependant conduite dans lrsquoensemble des pays du monde y compris dans lrsquoUnion europeacuteenne sur la reacuteglementation agrave leur appliquer Consideacuterant les OGM comme dangereux drsquoun point de vue socieacutetal les ONG environnementalistes (Greenpeace Confeacutedeacuteration paysanne Les Faucheurs volontaireshellip) appellent les produits obtenus par biotechnologies des laquo OGM cacheacutes raquo ce qui nrsquoa guegravere de fondement scientifique Agrave lrsquoinstar du vocable anglais reacutepandu dans le monde nous preacutefeacuterons deacutenommer toutes les plantes qui reacutesultent de la mise en œuvre du geacutenie geacuteneacutetique crsquoest-agrave-dire des biotechnologiques quelle que soit la technique qui ait eacuteteacute utiliseacutee laquo plantes biotech raquo (plantes GM) On reacuteservera les termes drsquoOGM ou de PGM aux organismes obtenus par transgeacutenegravese et celui drsquoOGE (organismes geacuteneacutetiquement eacutediteacutes en anglais Genetically Engineered Organism ou Genetically Edited Organism GEO) agrave ceux qui le sont par eacutedition du geacutenome

Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 2020

1 Des eacuteveacutenements de transformation pour ameacuteliorer la santeacute du veacutegeacutetal

Ce sont donc avec des caractegraveres agronomiques de lutte contre les fleacuteaux qui affectent les plantes cultiveacutees que se sont deacuteveloppeacutees les premiegraveres plantes biotech insectes et neacutematodes (vers ronds) ravageurs qui attaquent la plante en train de se deacutevelopper agents pathogegravenes qui propagent des maladies ou encore mauvaises herbes qui sont en concurrence avec les cultures pour lrsquoeau et les nutriments du sol dans la parcelle En conseacutequence les premiegraveres plantes transgeacuteniques ont eacuteteacute modifieacutees pour preacuteserver leur santeacute face agrave leurs bioagresseurs 5

Crsquoest en 1995 que les premiegraveres autorisations de plantes GM ont eacuteteacute accordeacutees aux Eacutetats-Unis pour des plantes reacutesistantes agrave des insectes qui leur sont nuisibles un cotonnier (Bollgardreg Cotton portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 de Monsanto) et un maiumls (Knockoutreg Corn portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation Bt 176 de Syngenta tous deux reacutesistants agrave des insectes de la famille des leacutepidoptegraveres ainsi qursquoune pomme de terre (New Leaf Potatoreg portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation Russet Burbank de Monsanto) reacutesistante agrave un coleacuteoptegravere le doryphore pomme de terre eacutegalement autoriseacutee au Canada la mecircme anneacutee 6

5 Terme consacreacute depuis une quinzaine drsquoanneacutees pour deacutesigner tout organisme nuisible agrave la plante6 Voir Anthony M Shelton Jian-Zhou Zhao et Richard T Roush laquo Economic Ecological Food Safety and Social Consequences of the Deployment of Bt Transgenic Plants raquo Annual Review of Entomology vol 47 janvier 2002 p 845-881 (httpwwwdataforestryoregonstateeduorbBiotechClass200420materials9A-BT20CROPSAnnRevEnt47pdf)

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Gracircce aux travaux de lrsquoInternational Service for the Acquisition of Agri-biotech Application (ISAAA) animeacute pendant pregraves de vingt ans par son fondateur Clive James il est possible de suivre lrsquoeacutevolution des surfaces de plantes biotech dans le monde par culture par transformation geacuteneacutetique et par pays 7 Les premiegraveres mises en culture ont concerneacute des plantes toleacuterantes agrave des herbicides (herbicide-toleacuterantes HT) et des plantes reacutesistantes aux insectes (insectes-reacutesistantes IR) Dans le premier cas on introduit dans la plante un gegravene qui induit la synthegravese drsquoune enzyme qui lui permet de deacutetoxifier cet herbicide Si on choisit un herbicide non seacutelectif comme le glyphosate ou le glufosinate seules les plantes posseacutedant lrsquoenzyme qui permet agrave la plante de reacutesister agrave lrsquoherbicide utiliseacute ne sont pas deacutetruites et les autres plantes indeacutesirables dans la parcelle le sont Il srsquoagit de repousses de cultures preacuteceacutedentes drsquoadventices ou de mauvaises herbes comme le gaillet ou le coquelicot qui diminuent les rendements mais aussi des plantes deacuteleacutetegraveres comme lrsquoambroisie ou le datura qui seacutecregravetent des moleacutecules naturelles toxiques pour lrsquohomme et les animaux Les plantes biotech tolegraverent lrsquoherbicide qui se reacutevegravele fatal pour les autres plantes Dans le second cas les plantes GM contiennent des eacuteveacutenements de transformation permettant agrave la plante de seacutecreacuteter dans ses tissus des proteacuteines toxiques pour des insectes qui se nourrissent de la plante Ces insectes sont deacutecimeacutes par la plante ce qui lui permet de mieux reacutesister agrave leurs ravages

Premiegraveres constructions geacuteneacutetiques drsquoun eacuteveacutenement de transformation

Source Groupement national interprofessionnel des semences et plants (Gnis) wwwgnisfr Pour notre exemple les gegravenes drsquointeacuterecircts sont les gegravenes cry1Ab et bar le gegravene marqueur est bla auxquels srsquoajoutent le gegravene promoteur (PEPC et speacutecifique du pollen 8) et un gegravene terminateur

7 Voir laquo ISAAA Briefs raquo (wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs)8 Promoteur phosphoeacutenolpyruvate-carboxylase et promoteur speacutecifique du pollen voir Anna Dutton Heiri Klein Joumlrg Romeis et Franz Bigler laquo Uptake of Bt-toxin by herbivores feeding on transgenic maize and consequences for the predator Chrysoperla carnea raquo Ecological Entomology vol 27 ndeg 4 aoucirct 2002 p 441447 (httpsonlinelibrarywileycomdoiepdf101046j1365-2311200200436x)

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Qursquoest-ce que le maiumls Bt 176 Knockoutreg Corn Une plante biotech peut ecirctre deacutesigneacutee par son nom commercial qui deacutepend de la socieacuteteacute qui la distribue mais aussi par le nom de son eacuteveacutenement de transformation (trait en anglais) qui est lrsquoeacuteleacutement geacuteneacutetique qui a eacuteteacute introduit dans le geacutenome de la planteLe maiumls Knockoutreg Corn commercialiseacute par Syngenta (autres noms commerciaux NaturGard KnockOuttrade Maximizertrade) est un maiumls qui contient lrsquoeacuteveacutenement de transformation Bt 176 (ou 176) Celui-ci est composeacute de trois gegravenes cry1Ab bar et bla qui proviennent de trois bacteacuteries diffeacuterentes Bacillus thuringiensis subsp Kurstaki Streptomyces hygroscopicus et Escherichia coli Inteacutegreacutes au geacutenome de la plante ces gegravenes produisent respectivement ndash une toxine cry1Ab qui deacutetruit lrsquoappareil digestif drsquoinsectes leacutepidoptegraveres (pyrale du maiumls et seacutesamie) Les insectes qui consomment ce maiumls modifieacute sont donc tueacutes et par conseacutequent la reacutesistance de la plante agrave ces insectes ravageurs est augmenteacutee ndash une enzyme PAT (phosphinothricine N-aceacutetyltransfeacuterase) qui permet agrave la plante de survivre quand on eacutepand des herbicides non seacutelectifs agrave base de glufosinate crsquoest-agrave-dire que dans le champ toutes les plantes sont deacutetruites agrave lrsquoexception de celles posseacutedant ce gegravene qui induit la synthegravese drsquoune enzyme inhibant lrsquoactiviteacute de lrsquoherbicide ndash une enzyme qui deacutetoxifie des antibiotiques de la famille des szlig-lactames comme lrsquoampicilline Ce caractegravere a eacuteteacute introduit afin de faciliter la phase de tri Tregraves deacutecrieacutee pour des raisons de risque sanitaire lrsquointroduction de gegravenes reacutesistants agrave des antibiotiques sera abandonneacutee dans les constructions ulteacuterieures drsquoOGMPour srsquoexprimer ces gegravenes ont besoin drsquoun gegravene promoteur qui leur est associeacute dans la construction geacuteneacutetique

Lrsquoeacuteveacutenement de transformation 176 confegravere ainsi agrave la varieacuteteacute de maiumls qui lrsquointegravegre une double proprieacuteteacute une reacutesistance agrave des insectes ravageurs et une toleacuterance agrave un herbicide (HTIR) Lrsquoagriculteur nrsquoa plus besoin de traiter avec des insecticides pour la proteacuteger des attaques de la pyrale et de la seacutesamie et il peut deacutesherber son champ de maiumls avec un herbicide agrave base de glufosinate Comme celui-ci est un herbicide non seacutelectif (encore appeleacute total ou universel) il est possible de se deacutebarrasser des mauvaises herbes de la parcelle avec une pulveacuterisation bien positionneacuteeLrsquoeacuteveacutenement de transformation 176 (code SYN-EV176-9) a reccedilu des autorisations pour un usage dans lrsquoalimentation humaine avant et apregraves transformation agro-alimentaire dans lrsquoUnion europeacuteenne et 13 pays (Argentine Australie Canada Chine Japon Nouvelle-Zeacutelande Philippines Afrique du Sud Coreacutee du Sud Suisse Taiwan Eacutetats-Unis et Zambie) et pour lrsquoalimentation animale dans lrsquoUnion europeacuteenne et 9 pays (Argentine Canada Chine Japon Philippines Afrique du Sud Coreacutee du Sud Suisse Eacutetats-Unis) LrsquoUnion europeacuteenne qui avait accordeacute son autorisation en 1997 pour une dureacutee de dix ans ne lrsquoa pas renouveleacutee en 2007 Cet eacuteveacutenement de transformation est eacutegalement autoriseacute pour la culture en Argentine au Canada au Japon et aux Eacutetats-Unis

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Pour conclure sur lrsquoeacuteveacutenement de transformation du maiumls Bt 176 des travaux de recherche ont deacutemontreacute que son controcircle des leacutepidoptegraveres pyrale et seacutesamie eacutetait imparfait et srsquoaccompagnait par conseacutequent de deacutegacircts significatifs sur la culture En effet en raison drsquoun gegravene promoteur mal choisi la proteacuteine Cry1Ab ne srsquoexprimait que dans les tiges et le pollen au contraire drsquoun autre eacuteveacutenement de transformation concurrent qui allait ecirctre mis sur le marcheacute peu apregraves et le supplanter le MON 810 de Monsanto qui srsquoexprime aussi dans les eacutepis (voir page 24 pour une illustration avec du maiumls Bt MON 810) Voir Laurent Folcher et al laquo Study of effects of Bt maize (Zea mays) events on Lepidoptera Ostrinia nubilalis Sesamia nonagrioides in Southwestern France raquo Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences 71(2 Pt A) janvier 2006 p 227-231

Quatre cultures majeures sont concerneacutees par les transformations biotechnologiques le cotonnier le soja le maiumls et le canola 9 (ou colza GM cultiveacute au Canada) Les cultures chinoises de tabac ou de tomates geacuteneacutetiquement modifieacutees du deacutebut des anneacutees 1990 ne sont plus significatives face agrave cet essor Drsquoautres cultures nettement moins importantes vont suivre le riz la luzerne toleacuterante au glyphosate (Roundup Readyreg) la papaye et la courge sont cultiveacutes aux Eacutetats-Unis eacutegalement la pomme de terre ou la betterave agrave sucre ou encore lrsquoananas au Costa Rica et des fleurs ornementales en Colombie Des succegraves sur de petites cultures localiseacutees ont eacuteteacute remarqueacutes ces derniegraveres anneacutees par exemple agrave Hawaii avec la plantation de papayers reacutesistants agrave une maladie causeacutee par un virus le Papaya ringspot virus (PRSV) Des espoirs sont placeacutes dans le deacuteveloppement de pruniers geacuteneacutetiquement modifieacutes pour lutter contre la sharka la maladie virale la plus deacutevastatrice du genre Prunus causeacutee par le Plum pox virus (PPV) Elle a eacuteteacute identifieacutee agrave lrsquoorigine dans les Balkans et a fortement essaimeacute notamment en Ameacuterique du Nord On remarque eacutegalement la large adoption de lrsquoaubergine Brinjal Bt (IR) par les agriculteurs du Bangladesh Ils eacutetaient vingt en 2014 et plus de vingt-sept mille en 2017 totalisant une superficie de 2 400 hectares (il srsquoagit de tregraves petites exploitations) sur un total de 50 000 hectares drsquoaubergines cultiveacutees

La transformation dominante pour les quatre grandes cultures est la toleacuterance agrave un herbicide qui surpasse encore la reacutesistance aux insectes ou aux virus Parallegravelement se deacuteveloppe lrsquoempilage de caractegraveres crsquoest-agrave-dire le fait que dans une mecircme plante il puisse y avoir plusieurs gegravenes de transformation Ainsi si la surface consacreacutee agrave des plantes biotech toleacuterantes agrave un ou des herbicides a culmineacute avec 100 millions drsquohectares en 2015 (et autour de 20 millions drsquohectares pour les plantes biotech reacutesistantes agrave des insectes et agrave des virus)

9 Le canola est produit au Canada en cultures de printemps ou drsquoautomne il srsquoagit drsquoun colza geacuteneacutetiquement modifieacute pour obtenir moins drsquoacide eacuterucique et moins drsquoacides gras (AG) satureacutes et plus drsquoAG mono-insatureacute (acide oleacuteique) Voir Canola Council of Canada laquo Le canola les mythes deacutemystifieacutes raquo canolacouncilorg (httpsfrcanolacouncilorghuile-et-tourteauhuile-de-canolale-canola-les-mythes-deacutemystifieacutesmyth1)

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en 2017 ce ne sont plus que 887 millions drsquohectares qui sont consacreacutes agrave la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) et 233 millions drsquohectares agrave la reacutesistance agrave des insectes (IR) et agrave des virus En revanche on observe un essor marqueacute des cultures de plantes contenant plusieurs eacuteleacutements de transformation avec une progression de plus de 50 millions drsquohectares en dix ans (20 millions drsquohectares en 2007 et 777 millions drsquohectares de cultures en 2017) Ces plantes sont toleacuterantes agrave des herbicides et reacutesistantes agrave des insectes et des virus (IR-HT) ce sont des plantes polyvalentes qui peuvent se deacutefendre contre plusieurs bioagresseurs

2 Le deacuteveloppement de la culture des plantes biotech une eacutepopeacutee sur vingt ans

Avant de passer au stade de la commercialisation des plantes GM de nombreuses expeacuterimentations en champ ont eacuteteacute conduites pendant dix ans Un tiers des essais concernait le maiumls un cinquiegraveme le canola la tomate et la pomme de terre faisant jeu eacutegal avec 11 puis agrave moins de 10 le soja (9 ) le cotonnier (7 ) et le tabac (5 ) Entre 1986 et 1997 ce ne sont pas moins de 25 000 essais (15 000 avant 1995 10 000 entre 1995 et 1997) concernant 60 mises en culture 10 caractegraveres de transformations qui ont eacuteteacute conduits dans 45 pays par des socieacuteteacutes qui ont deacuteposeacute des dossiers de demandes drsquoautorisation de commercialisation (importation et mise en culture) dans plusieurs pays

Le dialogue est alors de mise entre les autoriteacutes en charge de la reacuteglementation et les eacutequipes drsquoexpeacuterimentateurs Les reacutesultats sont communiqueacutes agrave la communauteacute scientifique et au grand public pour en deacutebattre 10 Lrsquoimportant selon Clive James 11 est alors de contribuer agrave faire comprendre ce que sont les cultures transgeacuteniques

Apregraves cette phase drsquoessais crsquoest en 1996 que commencegraverent reacuteellement la mise en culture et la commercialisation des plantes biotech dont lrsquoessor se mesure par lrsquoexpansion des surfaces cultiveacutees

Ces derniegraveres anneacutees on note une diversification des caractegraveres Deux geacuteneacuterations de pomme de terre Innatereg dont les modifications ralentissent le brunissement ou protegravegent contre le mildiou ont eacuteteacute approuveacutees aux Eacutetats-Unis et au Canada en 2016 et 2017 de mecircme que les pommes Articreg mises au point pour limiter le brunissement Le soja Plenishtrade contient plus drsquoacide gras insatureacute (acide oleacuteique) et moins drsquoacides gras satureacutes que le soja conventionnel ce qui ameacuteliore le profil nutritionnel de lrsquohuile qui en est

10 Voir agrave ce sujet Marcel Kuntz LrsquoAffaire Seacuteralini Lrsquoimpasse drsquoune science militante Fondation pour lrsquoinnovation politique juin 2019 (wwwfondapolorgetudelaffaire-seralini-limpasse-dune-science-militante)11 Voir Clive James art cit

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extraite Depuis 2013 un caractegravere de toleacuterance agrave la seacutecheresse est inteacutegreacute dans les empilements de maiumls et reacutepond agrave une forte demande notamment en Afrique puisque la superficie a augmenteacute pour passer de 50 000 hectares en 2013 agrave 12 million en 2016 et agrave 14 million en 2017

Eacutevolution des surfaces biotech cultiveacutees entre 1996 et 2017En 1996 premiegravere anneacutee de commercialisation des plantes biotech les espegraveces cultiveacutees eacutetaient le tabac (35 soit 1 million drsquohectares) le cotonnier (27 soit 800 000 hectares) le soja (18 soit 500 000 hectares) le maiumls (10 ) le canola (5 ) la tomate (4 ) et la pomme de terre (moins de 1 ) Les eacuteveacutenements de transformations concernaient la reacutesistance aux virus (40 ) et la reacutesistance aux insectes (37 ) ainsi que la toleacuterance agrave des herbicides (23 )

En 1997 les surfaces cultiveacutees se sont consideacuterablement multiplieacutees (11 millions drsquohectares) Les plantes toleacuterantes agrave un herbicide repreacutesentaient 63 des surfaces cultiveacutees celles reacutesistantes aux insectes 30 et celles reacutesistantes aux virus 7 Le soja le maiumls le cotonnier et le colza (canola) repreacutesentent 86 des cultures GM et 75 des superficies se situent sur le continent nord-ameacutericain Agrave la fin de lrsquoanneacutee 1997 srsquoest mis en place le scheacutema que lrsquoon connaicirct maintenant de quatre cultures dominantes (soja maiumls cotonnier colzacanola) et une hieacuterarchie dans les eacuteleacutements de transformation qui est encore respecteacutee aujourdrsquohui la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) surclasse la reacutesistance aux insectes (IR)

Dix ans plus tard en 2007 ce sont 1143 millions drsquohectares qui sont cultiveacutes en plantes transgeacuteniques et en 2018 les plantes GM occupent une superficie de 1917 millions drsquohectares Les superficies des terres cultiveacutees en soja biotech par rapport au soja conventionnel sont devenues majoritaires (64 en 2007 79 en 2017) pour le coton eacutegalement (473 en 2007 771 en 2017) Les superficies de maiumls biotech ont augmenteacute elles aussi passant drsquoun pourcentage de 24 de la surface totale mondiale de cette culture agrave 32 en 2017 Pour le colza (canola) lrsquoeacutevolution se situe de 20 des terres cultiveacutees en canola en 2007 agrave 30 en 2017 Les plantes IR repreacutesentent 13 des surfaces cultiveacutees 47 pour les plantes HT mais 40 des surfaces sont cultiveacutees avec des varieacuteteacutes polyvalentes (HT-IR) capables de reacutesister aux insectes ravageurs et drsquoecirctre en mecircme temps deacutesherbeacutees plus facilement (empilage de gegravenes)

Agrave cocircteacute de ces quatre cultures majeures apparaissent sur le marcheacute de nouvelles espegraveces de plantes biotech cultiveacutees sur de petites eacutechelles la canne agrave sucre lrsquoalfalfa (luzerne) la papaye la pomme de terre la betterave agrave sucre lrsquoaubergine et la courge

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Au deacutebut la commercialisation des plantes transgeacuteniques a eacuteteacute reacutealiseacutee par une majoriteacute des grandes socieacuteteacutes priveacutees (Monsanto AgrEvo Florigene Calgene SEITA Zenecahellip) mais aussi par des universiteacutes qui valorisaient les travaux de recherche de leurs laboratoires (Cornell University ou Universiteacute du Saskatchewan par exemple 12) Puis au fil des anneacutees des concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes du secteur des semences et de lrsquoagrochimie se sont opeacutereacutees faccedilonnant la structuration actuelle avec trois groupes majeurs ancreacutes sur trois reacutegions diffeacuterentes Corteva Agriscience (2019) aux Eacutetats-Unis (siegravege social au Delaware) ChemChina et sa filiale Syngenta (2017) en Chine (siegravege social agrave Peacutekin) et Bayer CropScience (2018) ayant absorbeacute Monsanto en Europe (siegravege social en Allemagne) Ces consortiums ont les moyens de faire face agrave des reacuteglementations de plus en plus exigeantes tout particuliegraverement agrave celles de lrsquoUnion europeacuteenne 13 reacuteclamant des dossiers de demandes drsquohomologation et de suivi postcommercialisation tregraves oneacutereux agrave constituer (plus de 100 millions drsquoeuros par dossier 14)

12 Voir Clive James et Anatole F Krattiger laquo Global Review of the Field Testing and Commercialization of Transgenic Plants 1986 to 1995 The First Decade of Crop Biotechnology raquo ISAAA Briefs ndeg 1 1996(wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs01downloadisaaa-brief-01-1996pdf)13Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour linnovation politique janvier 202014 Communication personnelle drsquoAlain Toppan directeur geacuteneacuteral du groupe Biogemma (2017-2018) ancien chef deacuteveloppement OGM Europe du groupe Limagrain puis du groupe Vilmorin (2006-2017)

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Source adapteacute reacuteviseacute et actualiseacute agrave partir drsquoun scheacutema initialement proposeacute par Bernard Ambolet laquo La chimie organique au service de lrsquoagriculture raquo in Catherine Regnault-Roger et Andreacute Fougeroux Santeacute du veacutegeacutetal 100 ans deacutejagrave Regards sur la phytopharmacie Presses des Mines 2018 p 86

Concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes pour former les trois grands groupes leaders du secteur agricole (agrochimie amp biotechnologies)

Corteva Agriscience

2019

DowDuPont 2017

Dow Elanco 1989

Dupont de Nemours

Dow AgroSciences

2007

Elanco (Eli Lilly amp Co)

Dow Chemical Company

Dow AgroSciences

1997Rohm

and Haas

Syngenta 2000 CHEMCHINA

Novartis 1996

Ciba Geigy 1970 Sandoz Zeneca Astra

ICI Imperial Chemical

IndustriesStaufferGeigy Ciba

Astra Zeneca 1999

CHEMCHINA Syngenta

(filiale) 2017

Bayer CropScience

2003Monsanto

Aventis CropScience

1999Bayer

Fisons Rhocircne Poulenc AgrochimieSchering Roussel

Uclaf Hoechst

Bayer CropScience

2018

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II LES PROMESSES DES NOUVELLES BIOTECHNOLOGIES (NBT) POUR LA SANTEacute VEacuteGEacuteTALE

Les derniegraveres techniques drsquoeacutedition du geacutenome sont plus preacutecises plus rapides et moins oneacutereuses que la transgeacutenegravese ou la mutageacutenegravese aleacuteatoire et ont eacuteteacute de ce fait tregraves vite inteacutegreacutees dans la boicircte agrave outils des seacutelectionneurs de semences pour optimiser lrsquoameacutelioration varieacutetale des plantes cultiveacutees crsquoest drsquoailleurs pourquoi elles sont appeleacutees communeacutement laquo New Plant Breeding Techniques raquo ou NPBT (nouvelles techniques de seacutelection veacutegeacutetale)

Elles sont utiliseacutees pour provoquer une modification de lrsquoADN geacutenomique en creacuteant des mutations cibleacutees par substitution drsquoun nucleacuteotide 15 par un autre par une deacuteleacutetion ou insertion de nucleacuteotides ou encore en induisant des coupures de lrsquoADN pour y inseacuterer un nouveau fragment Avec certaines de ces nouvelles techniques cette coupure est si preacutecise qursquoon parle de laquo ciseaux moleacuteculaires raquo Ces modifications sont tregraves cibleacutees et la notion de reacuteeacutecriture du geacutenome ou drsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) srsquoest imposeacutee En effet il ne srsquoagit pas de provoquer un grand bouleversement de lrsquoADN par lrsquoaction agrave lrsquoaveugle drsquoun rayonnement physique et drsquoun agent chimique mutagegravene comme cela se produit dans une mutation aleacuteatoire ou encore de proceacuteder agrave lrsquointroduction au hasard drsquoun nouvel ADN dans une cellule agrave lrsquoaide de diverses techniques de peacuteneacutetration comme cela se fait dans une transgeacutenegravese Agrave ces modifications aleacuteatoires succegravede une deuxiegraveme phase de tri entre plusieurs milliers de cellules obtenues afin de seacutelectionner celles qui portent la transformation du geacutenome rechercheacutee En proceacutedant par eacutedition geacutenomique les effets hors cible 16 se sont consideacuterablement reacuteduits et ont par conseacutequent diminueacute la phase de tri ce qui eacuteconomise du temps et de lrsquoargent De plus en utilisant certaines techniques drsquoeacutedition du geacutenome il est impossible de distinguer si lrsquoorganisme que lrsquoon examine provient drsquoune manipulation geacuteneacutetique en laboratoire ou reacutesulte drsquoune mutation spontaneacutee intervenue dans la nature Avec de tels outils de preacutecision les eacutetapes drsquoune seacutelection veacutegeacutetale classique pour lrsquoameacutelioration varieacutetale se sont consideacuterablement alleacutegeacutees et les recherches dans le domaine du veacutegeacutetal se deacuteveloppent intenseacutement

15 Le nucleacuteotide est lrsquouniteacute de base des acides nucleacuteiques (ADN et ARN) constitueacutee drsquoune base azoteacutee drsquoun pentose et de groupes phosphates16 Transformation qui se situe agrave un autre endroit du geacutenome que celui viseacute

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Une revue reacutecente de la litteacuterature scientifique recense les publications sur le sujet des NPBT entre janvier 1996 et fin mai 2018 17 Sur 1 328 eacutetudes consacreacutees aux applications de lrsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) dans le domaine des plantes agricoles et modegraveles la technique CRISPR deacutecouverte en 2012 a le plus mobiliseacute les chercheurs 1 032 articles lui sont consacreacutes Lrsquoeacutedition de base (base editing) la tregraves reacutecente technique drsquoeacutedition du geacutenome qui est mentionneacutee pour la premiegravere fois en novembre 2017 a deacutejagrave susciteacute 42 articles en six mois

Publications de recherche consacreacutees aux diffeacuterentes NPBT par techniques entre janvier 1996 et fin mai 2018

CRISPR Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats

TALEN Transcription activator-like effector nuclease

ZFN Zinc Finger Nuclease Technology

ODM-MN Oligonucleotide Directed Mutagenesis- New Breeding Techniques Meganuclease

BE Base Editing

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

17 Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

CRISPR 79

TALEN 9

ODM- MN 4 ZFN

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Ces publications ont concerneacute vingt-huit espegraveces de plantes cultiveacutees On remarque lrsquoimportance du riz ce qui ne surprend pas quand on sait que le continent asiatique a piloteacute agrave lui seul plus de 50 de ces publications de recherche 18 La deuxiegraveme plante la plus eacutetudieacutee est la plante modegravele Arabidopsis taliana lrsquoArabette des dames Les organismes modegraveles sont eacutetudieacutes par toute la communauteacute scientifique internationale et donnent des points de repegraveres en matiegravere drsquoavanceacutees scientifiques

Sur lrsquoensemble des projets de recherche 99 portaient sur des applications commerciales ou industrielles directes pour ameacuteliorer (par ordre deacutecroissant)

ndash des caractegraveres agronomiques (itineacuteraires techniques croissance rendement) 38

ndash la qualiteacute alimentaire (nutrition humaine et animale) 28

ndash la toleacuterance aux stress biotiques (insectes ravageurs maladies virus etc) 16

ndash la toleacuterance aux stress abiotiques (seacutecheresse carence en azote rayonnements UV etc) 5

ndash la toleacuterance agrave des herbicides 8

ndash la valorisation industrielle 5

Les techniques de transformation sont tregraves majoritairement des modifications mineures de type SDN1 point de mutation ou eacutedition de base (92 ) Pour les modifications du geacutenome plus conseacutequentes 3 sont classeacutees en SDN2 et 5 en SDN3 19

18 Voir agrave ce sujet la troisiegraveme note de cette seacuterie Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 202019 Pour une deacutefinition des SDN (site directed nuclease) voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit Pour rappel SDN1 inactivation drsquoun gegravene par coupure cibleacutee et reacuteparation deacutefectueuse (deacuteleacutetion ou insertion de quelques nucleacuteotides) SDN2 modification cibleacutee de quelques nucleacuteotides dans un gegravene donneacute SDN3 insertion cibleacutee drsquoun ADN eacutetranger agrave un site donneacute

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Espegraveces veacutegeacutetales eacutetudieacutees par NPBT (entre janvier 1996 et fin mai 2018) par importance deacutecroissante du nombre de publications de recherche deacutedieacutees

Riz

Arabidopsis

Tomate Bleacute

MoussesTabac

MaiumlsAlgues

Soja

Pomme de terre

465

77107

5323

218

6384

4921

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al art cit

Les recherches se sont deacuterouleacutees dans 68 pays et deux drsquoentre eux sont particuliegraverement actifs la Chine (599 publications soit 40 ) et les Eacutetats-Unis (487 publications soit 33 ) Parmi les laboratoires et socieacuteteacutes tregraves en pointe sur ces recherches on note un fort investissement des organismes chinois (Acadeacutemie des sciences de Chine et les acadeacutemies drsquoagriculture de diverses provinces ainsi que des universiteacutes chinoises) non seulement pour les eacutetudes sur le riz pour lesquelles ils deacuteploient des activiteacutes intenses mais aussi sur le colza le cotonnier la tomate et le bleacute La Chine est leader pour les applications agricoles

De nombreuses universiteacutes ameacutericaines (Californie Minnesota Florida Kansas State Penn State) quelques universiteacutes au Japon (Tamagawa Tsukuba Tosushima) et en Europe (universiteacute de Kiel en Allemagne universiteacute Paris-Saclay et de Montpellier en France) ou des centres de recherche bien connus comme lrsquoInstitut des sciences Weizmann en Israeumll ou lrsquoInstitut Max-Planck en Allemagne ou lrsquoInstituto de Agricultura Sostenible du Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas (CIC) en Espagne ainsi que des socieacuteteacutes du secteur priveacute (DuPont-Pioneer Syngenta seeds Cellectis Plant Sciences Calyxt Dow AgroScience) sont tregraves engageacutes dans ces recherches

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III OGM ET OGE VEacuteGEacuteTAUX OUTILS POUR ONE HEALTH UN MONDE UNE SEULE SANTEacute

Comme nous lrsquoavons vu dans la premiegravere note de cette seacuterie 20 en preacuteservant la santeacute des humains et des animaux nous preacuteservons la santeacute du monde car dans le cadre du concept One Health il nrsquoy a qursquoun seul monde et une seule santeacute La santeacute du veacutegeacutetal srsquoinscrit pleinement dans ce concept et les OGM et OGE illustrent parfaitement qursquoen ameacuteliorant la santeacute du veacutegeacutetal avec les biotechnologies veacutegeacutetales on a la possibiliteacute drsquoameacuteliorer la santeacute de tous

1 Un cas drsquoeacutecole le maiumls Bt MON 810 et le risque mycotoxines

Le maiumls Bt MON 810 la seule plante transgeacutenique cultiveacutee dans lrsquoUnion europeacuteenne (essentiellement aujourdrsquohui en Espagne et un peu au Portugal) est un cas drsquoeacutecole Ce maiumls est geacuteneacutetiquement modifieacute par incorporation drsquoun gegravene qui permet aux cellules de la plante de syntheacutetiser une proteacuteine agrave caractegravere insecticide Celle-ci perturbe le fonctionnement digestif de deux ravageurs majeurs de cette culture la pyrale du maiumls (Ostrinia nubilalis) et la seacutesamie (Sesamia nonagrioides) Les varieacuteteacutes de maiumls MON 810 les controcirclent efficacement en diminuant les populations de ces insectes de plus de 90 dans les parcelles cultiveacutees 21 Outre la limitation des deacutegacircts des insectes sur les eacutepis et les tiges de maiumls ce maiumls transgeacutenique deacuteveloppe un effet beacuteneacutefique dans les reacutegions ougrave seacutevissent des fusarioses maladies affectant la santeacute du maiumls

Agrave un stade avanceacute les eacutepis de maiumls se couvrent de moisissures symptocircme de lrsquoinstallation des champignons pathogegravenes des Fusarium agents de cette maladie Les fusarioses srsquoaccompagnent dans des conditions environnementales favorables pour leur deacuteveloppement de production de mycotoxines (toxines produites par des champignons) extrecircmement dangereuses et deacuteleacutetegraveres qui contaminent les reacutecoltes

Selon la nature des mycotoxines produites diffeacuterentes pathologies peuvent survenir chez lrsquohomme ou chez lrsquoanimal atteintes reacutenales du foie du tube digestif du systegraveme immunitaire et de lrsquoappareil reproducteur Certaines mycotoxines sont canceacuterogegravenes drsquoautres sont des perturbateurs endocriniens Des maladies seacutevegraveres ont eacuteteacute constateacutees chez les humains agrave la suite de consommation de farines contamineacutees Dans notre meacutemoire historique

20 Voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit21 Laurent Folcher et al laquo Lower mycotoxin levels in Bt maize grain raquo Agronomy for Sustainable Development vol 30 ndeg 4 deacutecembre 2010 p 711-719(httpslinkspringercomcontentpdf1010512Fagro2F2010005pdf)

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figure encore au Moyen Acircge le mal des Ardents ou feu de saint Antoine qui provoquait des hallucinations et des troubles circulatoires pouvant aller jusqursquoau deacutecegraves ou encore dans les anneacutees 1950 la consommation de pain agrave Pont-Saint-Esprit qui se soldera par la mort de dix personnes et une cinquantaine drsquointernements psychiatriques

Eacutepis de maiumls drsquoune parcelle expeacuterimentale cultiveacutee avec des maiumls Bt et conventionnels

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(A) lrsquoeacutepi de maiumls conventionnel est fusarieacute apregraves avoir eacuteteacute attaqueacute par les insectes ravageurs

(B) lrsquoeacutepi de maiumls Bt MON 810 est sain et indemne

Source Catherine Regnault-Roger photos prises en Espagne en 2010

Lrsquoalimentation animale nrsquoest pas en reste Des chevaux ont ainsi eacuteteacute intoxiqueacutes par des fourrages ou des litiegraveres contamineacutes par ces mycotoxines et les eacuteleveurs de cochons connaissent bien les troubles gastro-intestinaux et de la croissance qursquooccasionnent agrave leurs animaux des lots de ceacutereacuteales contamineacutees En 1960 des eacutelevages de dindons britanniques ont eacuteteacute deacutecimeacutes par des arachides importeacutees du Seacuteneacutegal et contamineacutees par des aflatoxines seacutecreacuteteacutees par un champignon srsquoeacutepanouissant en milieu tropical lrsquoAspergillus 22 La prise de conscience du risque mycotoxines a conduit les autoriteacutes sanitaires europeacuteennes agrave eacutetablir une reacuteglementation en 2007 fixant des seuils agrave ne pas deacutepasser

22 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Comment preacutevenir le risque de mycotoxines dans la production agricole raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 322 octobre-deacutecembre 2017 p 45-48(wwwpseudo-sciencesorgComment-prevenir-le-risque-de-mycotoxines-dans-la-production-agricole)

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Des travaux de recherche ont montreacute que la transformation geacuteneacutetique dont beacuteneacuteficie le maiumls Bt MON 810 diminue non seulement le nombre des insectes ravageurs qui sont deacutecimeacutes par la toxine Bt apregraves consommation des tiges ou eacutepis mais aussi les teneurs en mycotoxines dans les reacutecoltes 23 En effet la diminution des insectes phytophages conduit agrave la reacuteduction du nombre de blessures qursquoils infligent agrave la plante en se nourrissant et par lesquelles srsquoinstallent les champignons pathogegravenes agents des fusarioses et producteurs de mycotoxines

La culture du maiumls MON 810 en diminuant lrsquoincidence de fusarioses et le risque mycotoxines bonifie la qualiteacute sanitaire des reacutecoltes ce qui nrsquoest pas sans conseacutequence sur la santeacute animale qursquoelle preacuteserve Une eacutetude italienne a deacutemontreacute que des porcelets nourris avec du maiumls contamineacute par des mycotoxines avaient une perte de poids significative par rapport agrave ceux alimenteacutes avec du maiumls transgeacutenique Bt MON 810 24

2 Faire face au reacutechauffement climatique

Le risque mycotoxines est un risque eacutemergent en Europe aggraveacute par le reacutechauffement climatique En effet aux champignons toxinogegravenes classiques du genre Fusarium srsquoajoute agrave la faveur drsquoeacuteteacutes tregraves chauds lrsquoinstallation de champignons qui prolifegraverent normalement dans les pays tropicaux comme les dangereux Aspergillus (mentionneacutes preacuteceacutedemment agrave propos drsquoarachides) seacutecreacutetant des aflatoxines Ainsi au cours de ces derniegraveres anneacutees plusieurs contaminations par des mycotoxines de produits commercialiseacutes ont eacuteteacute constateacutees ce qui aurait pu avoir des conseacutequences dramatiques sans la vigilance des services de controcircle sanitaire

En 2013 du lait importeacute drsquoEurope de lrsquoEst a eacuteteacute refuseacute en France en raison de fortes teneurs en mycotoxines les vaches avaient consommeacute des fourrages contamineacutes par des moisissures En mai 2014 ce sont des galettes de maiumls bio Auchan et du son de bleacute Bio-Village de la marque Repegravere (Leclerc) qui sont retireacutes en hacircte des rayons des supermarcheacutes en raison de teneurs drsquoune mycotoxine (le DON ou deacuteoxynivaleacutenol) au-delagrave des seuils reacuteglementaires En juin 2014 le journal italien Il Fatto Quotidiano a rapporteacute le scandale de la commercialisation de meules drsquoun fromage italien tregraves appreacutecieacute le parmesan contamineacute aux aflatoxines scandale car il semblerait que les fromagers aient

23 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos laquo Lrsquointeacuterecirct des plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees pour la production agricole le cas du maiumls Bt raquo in Agnegraves Ricroch Yves Datteacutee et Marc Fellous (dir) Biotechnologies veacutegeacutetales Environnement alimentation santeacute Vuibert 2011 p 200-21124 Voir Filippo Rossi Mauro Morlacchini Giorgio Fusconi Amedeo Pietri et Gianfranco Piva laquo Effects of insertion of Bt gene in corn and different fumonisin content on growth performance of weaned piglets raquo Italian Journal of Animal Science vol 10 ndeg 2 2011 p 95-100(wwwtandfonlinecomdoipdf104081ijas2011e19needAccess=true)

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neacutegligeacute la contamination du lait qui servait agrave faire le fromage (des arrestations ont eacuteteacute opeacutereacutees) Cette contamination reacutesultait des eacuteteacutes caniculaires de 2012 et 2013 au cours duquel les vaches avaient eacuteteacute nourries avec du maiumls grain ou de lrsquoensilage contenant des champignons Aspergillus Les autoriteacutes des diffeacuterents pays europeacuteens ont pu ainsi constater agrave cette occasion que lors de conditions climatiques favorables ces Aspergillus qui seacutevissent de maniegravere endeacutemique en Afrique contaminant les reacutecoltes de ceacutereacuteales mal conserveacutees pouvaient prolifeacuterer sur le maiumls dans le sud ou lrsquoest de lrsquoEurope Cet exemple deacutemontre qursquoen preacuteservant la santeacute du veacutegeacutetal en le proteacutegeant de ses bioagresseurs on diminue les risques pour la santeacute animale et la santeacute humaine Le maiumls MON 810 se reacutevegravele ecirctre un outil efficace pour la santeacute dans son concept One Health Dans ces conditions il a sembleacute surprenant du point de vue scientifique et de la santeacute publique que la France interdise en 2014 par la loi 2014-567 la culture des maiumls geacuteneacutetiquement modifieacutes sur son sol 25

IV AMEacuteLIORATION DE LA SANTEacute ENVIRONNEMENTALE

1 Ameacutelioration des itineacuteraires techniques phytosanitaires

Une des conseacutequences logiques de lrsquoameacutelioration geacuteneacutetique des veacutegeacutetaux cultiveacutes visant agrave leur confeacuterer une meilleure aptitude agrave limiter les effets de leurs bioagresseurs est une adaptation dans lrsquoutilisation des produits de traitement que sont les insecticides les fongicides et les herbicides pour la conduite des cultures et diminuer les traitements de confort crsquoest-agrave-dire lrsquoadministration agrave titre preacuteventif

La preacutevention dans la conduite des cultures est en effet une speacuteculation sur un futur qui ne se produit pas toujours dans certains cas on gagne en empecircchant une infestation de prendre de lrsquoampleur dans drsquoautres on traite pour rien car la meacuteteacuteorologie a changeacute ou bien les conditions drsquoinstallation du parasite ne sont plus reacuteunies Crsquoest lagrave ougrave se situe le savoir-faire drsquoun agriculteur avec les technologies qursquoil a agrave sa disposition savoir traiter au bon moment au bon endroit et agrave la bonne dose

Avec les plantes biotech les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont donc modifieacutes Pour reprendre notre exemple une culture de maiumls

25 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Interdiction du maiumls Bt MON 810 en France un vrai risque pour la seacutecuriteacute alimentaire raquo La Revue de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France ndeg 5 janvier 2015 p 19-21 (numeacutero teacuteleacutechargeable sur wwwacademie-agriculturefrpublicationsrevue-aafpage=1)

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Bt MON 810 dispense drsquoutiliser des pulveacuterisations drsquoinsecticides contre la pyrale et la seacutesamie En produisant la proteacuteine insecticide Cry1Ab de maniegravere continue le maiumls est mieux proteacutegeacute agrave tous les stades de son deacuteveloppement Cette reacuteduction drsquoinsecticides sera drsquoautant plus sensible dans les reacutegions ougrave plusieurs geacuteneacuterations de pyrale ou de seacutesamie se succegravedent la mecircme anneacutee En France ce pheacutenomegravene eacutetait traditionnellement tregraves preacutesent dans les reacutegions meacuteridionales au climat chaud et moins dans les reacutegions plus septentrionales particuliegraverement en Alsace dans lesquelles la pyrale deacuteveloppe une seule geacuteneacuteration par an Mais le changement climatique est en train de bouleverser la donne Un bulletin publieacute par la chambre reacutegionale drsquoagriculture du Centre-Val de Loire de lrsquoautomne 2018 deacutecrit des cas de deux geacuteneacuterations annuelles de pyrale du maiumls au lieu drsquoune dans la Champagne beauceronne et la Sologne-Val de Loire la Touraine (mais pas en Beauce-Perche ou dans le Gacirctinais) La seacutesamie autrefois absente y est captureacutee reacuteguliegraverement depuis 2010 et son aire de reacutepartition srsquoeacutetend depuis 2016 au nord de la Loire 26 Le renouvellement rapprocheacute de ces insectes ravageurs neacutecessite alors plusieurs traitements au cours de la saison Avec le maiumls Bt MON 810 rien de tel puisque la plante se protegravege elle-mecircme 27 Lrsquoeacuteconomie en insecticides qui en reacutesulte diminue les risques de reacutesidus de pesticides dans les aliments et ameacuteliore la seacutecuriteacute alimentaire Elle preacutesente eacutegalement des avantages eacutecologiques en abaissant les risques de contaminations de pesticides dans la biosphegravere 28 ainsi que les eacutemissions de gaz agrave effet de serre lieacutes aux passages des engins agricoles dans les parcelles pour les traitements Elle se traduit eacutegalement par des avantages eacuteconomiques en reacuteduisant le coucirct des intrants et le temps de travail de lrsquoopeacuterateur agricole

2 Diminution du gaz agrave effet de serre CO2

Les avantages eacutecologiques deacutecrits ci-dessus agrave propos du maiumls MON 810 concernent toutes les cultures GM Au Royaume-Uni deux experts en eacuteconomie appliqueacutee aux biotechnologies eacutetablissent annuellement un bilan annuel de lrsquoimpact environnemental de cultures biotech Ils ont eacutevalueacute que le deacuteveloppement actuel de ces cultures (pour rappel une surface de 1917 millions drsquohectares en 2018) permet dans sa globaliteacute de diminuer lrsquoeacutemission du gaz agrave effet de serre CO2 de 271 millions de tonnes Cette eacuteconomie est lieacutee aux changements des pratiques agricoles (reacuteduction des pulveacuterisations drsquoinsecticides et drsquoherbicides pour 29 millions de tonnes de CO2) et aux

26 Voir Bulletin de santeacute du veacutegeacutetal maiumls Reacutegion Centre-Val de Loire ndeg16 bilan 30 octobre 2018(httpswwwarvalis-infosfr_pluginsWMS_BO_GallerypagegetElementStreamjspzid=53673ampprop=file)27 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos art cit28 La biosphegravere comprend tous les organismes vivants et leurs milieux de vie donc la totaliteacute des eacutecosystegravemes preacutesents sur la Terre dans lrsquoeau ou dans lrsquoair

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techniques culturales simplifieacutees (TCS) qui diminuent la quantiteacute de carburant consommeacutee par les machines agricoles (eacuteconomie de 242 millions de tonnes de CO2) Les TCS srsquoaccompagnent en outre drsquoune moindre vulneacuterabiliteacute des sols agrave lrsquoeacuterosion et drsquoune augmentation de la biodiversiteacute tellurique (vers de terre insectes du sol comme les collemboles)

La reacuteduction de substances actives consommeacutees lors des traitements insecticides et herbicides a eacutegalement eacuteteacute calculeacutee Sur une peacuteriode de vingt et un ans (depuis 1996) elle est eacutevalueacutee agrave 671 millions de kilogrammes 29 Agrave cette eacutevaluation srsquoajoute un indicateur le quotient de lrsquoimpact environnemental (Environmental Impact Quotient EIQ) eacutetabli pour chaque substance active phytopharmaceutique dans les champs Les auteurs constatent une ameacutelioration de ce quotient autour de 185 ainsi qursquoune diminution de 8 des quantiteacutes de pesticides utiliseacutes Les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont ameacutelioreacutes et sont devenus plus vertueux

3 Augmentation de la biodiversiteacute

Une autre conseacutequence de la culture des plantes biotech est de favoriser la biodiversiteacute agricole La commercialisation des plantes GM srsquoest traduite par une augmentation du nombre de varieacuteteacutes cultiveacutees Bernard Le Buanec de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France donne agrave ce propos quelques chiffres 87 varieacuteteacutes diffeacuterentes de maiumls Bt incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 810 ont eacuteteacute cultiveacutees sur 35 000 hectares en Catalogne en 2016 en Inde il est deacutenombreacute 205 varieacuteteacutes de coton cultiveacutees incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 et 309 varieacuteteacutes pour la modification MON 15985 30 De son cocircteacute Jean-Claude Pernollet eacutegalement membre de de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France mentionne plus de 4 300 varieacuteteacutes de maiumls transgeacuteniques commercialiseacutees sous 202 marques diffeacuterentes et produites par 173 entreprises 31

La lutte contre les maladies contribue aussi agrave sauver la biodiversiteacute locale par la preacuteservation deacutejagrave eacutevoqueacutee drsquoespegraveces conventionnelles menaceacutees agrave lrsquoinstar des pruniers sauveacutes de la sharka et des papayers drsquoHawaii proteacutegeacutes du Papaya ringspot virus (PRSV)

On observe aussi la preacuteservation des insectes beacuteneacutefiques pour les cultures (entomofaune auxiliaire) sur les parcelles cultiveacutees avec une plante transgeacutenique lrsquoeacutepandage drsquoun insecticide tue la plupart des insectes du champ tandis que

29 Graham Brookes et Peter Barfoot laquo Farm income and production impacts of using GM crop technology 1996-2016 raquo GM Crops amp Food vol 9 ndeg 2 2018 p 59-89(wwwtandfonlinecomdoipdf1010802164569820181464866needAccess=true)30 Bernard Le Buanec laquo La diversiteacute geacuteneacutetique en agriculture raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculture Parole agrave la science Presses des Mines 2018 p 169-18731 Voir Jean Claude Pernollet laquo Plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculturehellip op cit p 188-204

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la plante biotech ne tue que ceux qui srsquoattaquent agrave elle en les empoisonnant Une augmentation de la biodiversiteacute sur des parcelles de cotonnier GM a ainsi eacuteteacute observeacutee en Chine si les deacutegacircts de la noctuelle du cotonnier ont bien eacuteteacute reacuteduits gracircce agrave la toxiciteacute que manifeste la plante envers cet insecte la reacuteduction des insecticides a favoriseacute lrsquoaugmentation des populations de trois groupes majeurs drsquoinsectes auxiliaires que sont les coccinelles les araigneacutees et les chrysopes 32 Une constatation de mecircme nature a eacuteteacute reacutealiseacutee par Claude Menara 33 agriculteur du sud-ouest de la France (Lot-et-Garonne) quand il cultivait du maiumls MON 810 sur son exploitation avant lrsquointerdiction de 2014

4 Les risques de disseacutemination par flux de gegravenes

La possibiliteacute de disseacutemination non intentionnelle des transgegravenes entre espegraveces diffeacuterentes doit ecirctre consideacutereacutee de maniegravere diffeacuterente selon qursquoil srsquoagit des espegraveces interfertiles ou drsquoespegraveces qui ne peuvent pas srsquohybrider entre elles indique Jean-Claude Pernollet dans le bilan qursquoil a dresseacute en 2018 des risques et avantages environnementaux des plantes biotech Dans le second cas souligne-t-il laquo lrsquoinsertion drsquoun transgegravene viable et sa seacutelection demandent beaucoup de temps de sorte qursquoelle nrsquoest pas observable agrave une eacutechelle de temps humaine 34 raquo tandis que dans le premier cas il faudra prendre des mesures de coexistence des varieacuteteacutes cultiveacutees en observant des distances agrave respecter entre les parcelles ou en deacutecalant les semis si on veut eacuteviter agrave tout prix drsquoeacuteventuelles hybridations fortuites qui rappelons-le nrsquoont pas de conseacutequences neacutegatives sanitaires et environnementales

Ce problegraveme est surtout souleveacute par les exploitants qui pratiquent lrsquoagriculture biologique dont le cahier des charges refuse la culture des plantes biotech et lrsquoutilisation de certains pesticides organiques de synthegravese (tout en acceptant cependant des pesticides chimiques mineacuteraux eacutecotoxiques comme les bouillies agrave base de cuivre ou des varieacuteteacutes cultiveacutees comme le bleacute Renan issues de croisements par des meacutethodes de geacutenie geacuteneacutetique 35) Une preacutesence fortuite de plantes GM agrave une teneur supeacuterieure agrave 09 dans leurs parcelles aurait une incidence eacuteconomique sur la valeur de leurs reacutecoltes qui ne seraient plus consideacutereacutees comme laquo bio raquo

32 Voir Geneviegraveve De Lacour laquo Le coton GM favorise la biodiversiteacute selon une eacutetude chinoise raquo journaldelenvironnementnet 15 juin 2012 (wwwjournaldelenvironnementnetarticlele-coton-gm-favorise-la-biodiversite-selon-une-etude-chinoise29487)33 Voir Daniel Cadis laquo Claude Meacutenara ldquoMon maiumls transgeacutenique est le plus eacutecologique rdquo raquo lefigarofr 6 avril 2007(wwwlefigarofractualite2007040601001-20070406ARTFIG90080-claude_menara_mon_mais_transgenique_est_le_plus_ecologiquephp)34 Jean Claude Pernollet art cit p 19535 Andreacute Gallais laquo La principale varieacuteteacute de bleacute ldquobiordquo serait-elle geacuteneacutetiquement modifieacutee raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 314 octobre 2015 p 46-48 (httpswwwpseudo-sciencesorgLa-principale-variete-de-ble-bio-serait-elle-genetiquement-modifiee)

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INTRODUCTION

Dans leacutetude Des outils de modification du geacutenome pour la santeacute humaine et animale 1 il a eacuteteacute rappeleacute que la modification du geacutenome est un des moteurs de lrsquoeacutevolution sur terre et que les techniques de modification du geacutenome sont intimement lieacutees agrave lrsquohistoire de lrsquohumaniteacute du passeacute lointain avec les deacutebuts de lrsquoagriculture et la domestication des espegraveces aux reacutecents deacuteveloppements des techniques drsquoeacutedition du geacutenome qui ouvrent drsquoimmenses perspectives en matiegravere de theacuterapies geacuteniques de maicirctrise des maladies vectorielles tropicales transmises par les moustiques ou encore drsquoeacutepizooties 2 ainsi que drsquoameacutelioration du bien-ecirctre animal

Qursquoen est-il de la santeacute du veacutegeacutetal qui est tout comme la santeacute humaine et la santeacute animale un des volets importants de la santeacute consideacutereacutee dans la globaliteacute du concept One Health Et quelles en sont les conseacutequences pour lrsquoenvironnement Voici quelques-unes des questions auxquelles nous allons tenter drsquoapporter des eacuteleacutements drsquoinformation agrave partir des reacutealiteacutes scientifiques

1 Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 20202 Lrsquoeacutepizootie est une eacutepideacutemie qui touche des animaux de la mecircme espegravece ou drsquoespegraveces diffeacuterentes dans une reacutegion donneacutee

DES PLANTES BIOTECH AU SERVICE DE LA SANTEacute

DU VEacuteGEacuteTAL ET DE LrsquoENVIRONNEMENT

Catherine REGNAULT-ROGERProfesseur des universiteacutes eacutemeacuterite de lrsquouniversiteacute de Pau et des Pays de lrsquoAdour (Iprem UMR CNRS 5452 -e2S UPPA)

membre de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France membre correspondant de lrsquoAcadeacutemie nationale de pharmacie membre du comiteacute scientifique du Haut Conseil des biotechnologies

Lrsquoauteur deacuteclare ne pas avoir de conflits drsquointeacuterecircts avec le sujet traiteacute Les opinions exprimeacutees nrsquoengagent pas les instances auxquelles elle appartient Sa deacuteclaration publique drsquointeacuterecircts (DPI) est afficheacutee sur le site du Haut Conseil des biotechnologies(wwwhautconseildesbiotechnologiesfrsiteswwwhautconseildesbiotechnologiesfrfilesfile_fields20190731formulaire-dpi-hcb-2019-regnault-roger-catherine-publipdf)

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I LES PLANTES TRANSGEacuteNIQUES OUTILS DE LA SANTEacute DU VEacuteGEacuteTAL

Crsquoest en 1983 que fut obtenue la premiegravere plante transgeacutenique dans le laboratoire belge de lrsquouniversiteacute de Gand dirigeacute par Marc Van Montagu gracircce aux travaux qursquoil mena avec Joseph Schnell un tabac geacuteneacutetiquement modifieacute (GM) reacutesultant drsquoun transfert de gegravene reacutealiseacute agrave lrsquoaide drsquoune agrobacteacuterie Agrobacterium tumefaciens priveacutee de son gegravene infectieux propageant la galle du collet une maladie des racines du veacutegeacutetal pour ecirctre remplaceacute par un gegravene drsquointeacuterecirct qui confegravere agrave la plante de nouvelles proprieacuteteacutes Ce premier tabac biotechnologique inteacutegrait ainsi un gegravene lui confeacuterant une reacutesistance agrave un antibiotique Ce fut ensuite un tabac reacutesistant agrave des insectes qui fut mis au point gracircce agrave un transfert drsquoun gegravene du bacille de Thuringe (Bacillus thuringiensis) produisant une proteacuteine toxique pour de nombreux insectes Le bacille de Thuringe est une bacteacuterie largement utiliseacutee comme substance active insecticide incorporeacutee dans des formulations de biopesticides (appeleacutees aujourdrsquohui produits de biocontrocircle) depuis plusieurs deacutecennies tant dans lrsquoagriculture conventionnelle que lrsquoagriculture biologique Les plantes modifieacutees avec un gegravene de Bacillus thuringiensis sont appeleacutees laquo Bt raquo (tabac Bt maiumls Bthellip)

Par la suite dans les anneacutees 1990 un plant de tabac et une tomate reacutesistants agrave des virus ont eacuteteacute cultiveacutes en Chine 3 et en 1994 une tomate agrave maturation retardeacutee la tomate Flavr Savr a eacuteteacute commercialiseacutee aux Eacutetats-Unis pendant deux ans Ce fut un eacutechec commercial Produite par la socieacuteteacute Calgene elle se reacuteveacutela deacutecevante tant pour ses qualiteacutes gustatives peu convaincantes que pour des faciliteacutes espeacutereacutees dans son transport qui ne furent pas constateacutees Le rachat de Calgene par la socieacuteteacute Monsanto en 1996 mit fin agrave cette expeacuterience

De nombreux projets de modifications geacuteneacutetiques sur plusieurs espegraveces veacutegeacutetales ont existeacute dans les cartons des laboratoires de recherche dans les anneacutees 1980-1990 4 mais lrsquoessor des plantes biotech va reacuteellement se produire agrave partir de 1996 avec la mise en culture de plantes transgeacuteniques commercialiseacutees pour faciliter le deacutesherbage et mieux reacutesister agrave des insectes ravageurs

3 Voir Zhang Tao et Zhou Shundong laquo Lrsquoutilisation des OGM en Chine enjeux et deacutebats raquo Perspectives chinoises ndeg 76 mars-avril 2003 p 52-60 (wwwperseefrdocperch_1021-9013_2003_num_76_1_2948) Clive James laquo Global Status of Transgenic Crops in 1997 raquo ISAAA Briefs no 5 1997 (httpciteseerxistpsueduviewdocdownloaddoi=10113654311amprep=rep1amptype=pdf)4 Voir ainsi les nombreux dossiers speacuteciaux publieacutes dans les anneacutees 1990 par les revues La Recherche (ndeg 270 par exemple) ou Biofutur (ndeg 90 ou no 172 par exemple)

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Quel nom pour les plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees Les premiegraveres plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees (PGM) ont eacuteteacute obtenues par transgeacutenegravese soumise agrave la reacuteglementation speacutecifique concernant les OGM (en Europe notamment) Aussi cette deacutenomination PGM est-elle maintenant associeacutee aux plantes transgeacuteniquesDepuis le champ des modifications geacuteneacutetiques en laboratoire srsquoest eacutelargi agrave drsquoautres techniques comme la mutagenegravese induite ou les techniques drsquoeacutedition du geacutenome Agrave ce jour les plantes obtenues par ces techniques ne sont pas encore reacuteglementeacutees comme des OGM Une reacuteflexion est cependant conduite dans lrsquoensemble des pays du monde y compris dans lrsquoUnion europeacuteenne sur la reacuteglementation agrave leur appliquer Consideacuterant les OGM comme dangereux drsquoun point de vue socieacutetal les ONG environnementalistes (Greenpeace Confeacutedeacuteration paysanne Les Faucheurs volontaireshellip) appellent les produits obtenus par biotechnologies des laquo OGM cacheacutes raquo ce qui nrsquoa guegravere de fondement scientifique Agrave lrsquoinstar du vocable anglais reacutepandu dans le monde nous preacutefeacuterons deacutenommer toutes les plantes qui reacutesultent de la mise en œuvre du geacutenie geacuteneacutetique crsquoest-agrave-dire des biotechnologiques quelle que soit la technique qui ait eacuteteacute utiliseacutee laquo plantes biotech raquo (plantes GM) On reacuteservera les termes drsquoOGM ou de PGM aux organismes obtenus par transgeacutenegravese et celui drsquoOGE (organismes geacuteneacutetiquement eacutediteacutes en anglais Genetically Engineered Organism ou Genetically Edited Organism GEO) agrave ceux qui le sont par eacutedition du geacutenome

Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 2020

1 Des eacuteveacutenements de transformation pour ameacuteliorer la santeacute du veacutegeacutetal

Ce sont donc avec des caractegraveres agronomiques de lutte contre les fleacuteaux qui affectent les plantes cultiveacutees que se sont deacuteveloppeacutees les premiegraveres plantes biotech insectes et neacutematodes (vers ronds) ravageurs qui attaquent la plante en train de se deacutevelopper agents pathogegravenes qui propagent des maladies ou encore mauvaises herbes qui sont en concurrence avec les cultures pour lrsquoeau et les nutriments du sol dans la parcelle En conseacutequence les premiegraveres plantes transgeacuteniques ont eacuteteacute modifieacutees pour preacuteserver leur santeacute face agrave leurs bioagresseurs 5

Crsquoest en 1995 que les premiegraveres autorisations de plantes GM ont eacuteteacute accordeacutees aux Eacutetats-Unis pour des plantes reacutesistantes agrave des insectes qui leur sont nuisibles un cotonnier (Bollgardreg Cotton portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 de Monsanto) et un maiumls (Knockoutreg Corn portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation Bt 176 de Syngenta tous deux reacutesistants agrave des insectes de la famille des leacutepidoptegraveres ainsi qursquoune pomme de terre (New Leaf Potatoreg portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation Russet Burbank de Monsanto) reacutesistante agrave un coleacuteoptegravere le doryphore pomme de terre eacutegalement autoriseacutee au Canada la mecircme anneacutee 6

5 Terme consacreacute depuis une quinzaine drsquoanneacutees pour deacutesigner tout organisme nuisible agrave la plante6 Voir Anthony M Shelton Jian-Zhou Zhao et Richard T Roush laquo Economic Ecological Food Safety and Social Consequences of the Deployment of Bt Transgenic Plants raquo Annual Review of Entomology vol 47 janvier 2002 p 845-881 (httpwwwdataforestryoregonstateeduorbBiotechClass200420materials9A-BT20CROPSAnnRevEnt47pdf)

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Gracircce aux travaux de lrsquoInternational Service for the Acquisition of Agri-biotech Application (ISAAA) animeacute pendant pregraves de vingt ans par son fondateur Clive James il est possible de suivre lrsquoeacutevolution des surfaces de plantes biotech dans le monde par culture par transformation geacuteneacutetique et par pays 7 Les premiegraveres mises en culture ont concerneacute des plantes toleacuterantes agrave des herbicides (herbicide-toleacuterantes HT) et des plantes reacutesistantes aux insectes (insectes-reacutesistantes IR) Dans le premier cas on introduit dans la plante un gegravene qui induit la synthegravese drsquoune enzyme qui lui permet de deacutetoxifier cet herbicide Si on choisit un herbicide non seacutelectif comme le glyphosate ou le glufosinate seules les plantes posseacutedant lrsquoenzyme qui permet agrave la plante de reacutesister agrave lrsquoherbicide utiliseacute ne sont pas deacutetruites et les autres plantes indeacutesirables dans la parcelle le sont Il srsquoagit de repousses de cultures preacuteceacutedentes drsquoadventices ou de mauvaises herbes comme le gaillet ou le coquelicot qui diminuent les rendements mais aussi des plantes deacuteleacutetegraveres comme lrsquoambroisie ou le datura qui seacutecregravetent des moleacutecules naturelles toxiques pour lrsquohomme et les animaux Les plantes biotech tolegraverent lrsquoherbicide qui se reacutevegravele fatal pour les autres plantes Dans le second cas les plantes GM contiennent des eacuteveacutenements de transformation permettant agrave la plante de seacutecreacuteter dans ses tissus des proteacuteines toxiques pour des insectes qui se nourrissent de la plante Ces insectes sont deacutecimeacutes par la plante ce qui lui permet de mieux reacutesister agrave leurs ravages

Premiegraveres constructions geacuteneacutetiques drsquoun eacuteveacutenement de transformation

Source Groupement national interprofessionnel des semences et plants (Gnis) wwwgnisfr Pour notre exemple les gegravenes drsquointeacuterecircts sont les gegravenes cry1Ab et bar le gegravene marqueur est bla auxquels srsquoajoutent le gegravene promoteur (PEPC et speacutecifique du pollen 8) et un gegravene terminateur

7 Voir laquo ISAAA Briefs raquo (wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs)8 Promoteur phosphoeacutenolpyruvate-carboxylase et promoteur speacutecifique du pollen voir Anna Dutton Heiri Klein Joumlrg Romeis et Franz Bigler laquo Uptake of Bt-toxin by herbivores feeding on transgenic maize and consequences for the predator Chrysoperla carnea raquo Ecological Entomology vol 27 ndeg 4 aoucirct 2002 p 441447 (httpsonlinelibrarywileycomdoiepdf101046j1365-2311200200436x)

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Qursquoest-ce que le maiumls Bt 176 Knockoutreg Corn Une plante biotech peut ecirctre deacutesigneacutee par son nom commercial qui deacutepend de la socieacuteteacute qui la distribue mais aussi par le nom de son eacuteveacutenement de transformation (trait en anglais) qui est lrsquoeacuteleacutement geacuteneacutetique qui a eacuteteacute introduit dans le geacutenome de la planteLe maiumls Knockoutreg Corn commercialiseacute par Syngenta (autres noms commerciaux NaturGard KnockOuttrade Maximizertrade) est un maiumls qui contient lrsquoeacuteveacutenement de transformation Bt 176 (ou 176) Celui-ci est composeacute de trois gegravenes cry1Ab bar et bla qui proviennent de trois bacteacuteries diffeacuterentes Bacillus thuringiensis subsp Kurstaki Streptomyces hygroscopicus et Escherichia coli Inteacutegreacutes au geacutenome de la plante ces gegravenes produisent respectivement ndash une toxine cry1Ab qui deacutetruit lrsquoappareil digestif drsquoinsectes leacutepidoptegraveres (pyrale du maiumls et seacutesamie) Les insectes qui consomment ce maiumls modifieacute sont donc tueacutes et par conseacutequent la reacutesistance de la plante agrave ces insectes ravageurs est augmenteacutee ndash une enzyme PAT (phosphinothricine N-aceacutetyltransfeacuterase) qui permet agrave la plante de survivre quand on eacutepand des herbicides non seacutelectifs agrave base de glufosinate crsquoest-agrave-dire que dans le champ toutes les plantes sont deacutetruites agrave lrsquoexception de celles posseacutedant ce gegravene qui induit la synthegravese drsquoune enzyme inhibant lrsquoactiviteacute de lrsquoherbicide ndash une enzyme qui deacutetoxifie des antibiotiques de la famille des szlig-lactames comme lrsquoampicilline Ce caractegravere a eacuteteacute introduit afin de faciliter la phase de tri Tregraves deacutecrieacutee pour des raisons de risque sanitaire lrsquointroduction de gegravenes reacutesistants agrave des antibiotiques sera abandonneacutee dans les constructions ulteacuterieures drsquoOGMPour srsquoexprimer ces gegravenes ont besoin drsquoun gegravene promoteur qui leur est associeacute dans la construction geacuteneacutetique

Lrsquoeacuteveacutenement de transformation 176 confegravere ainsi agrave la varieacuteteacute de maiumls qui lrsquointegravegre une double proprieacuteteacute une reacutesistance agrave des insectes ravageurs et une toleacuterance agrave un herbicide (HTIR) Lrsquoagriculteur nrsquoa plus besoin de traiter avec des insecticides pour la proteacuteger des attaques de la pyrale et de la seacutesamie et il peut deacutesherber son champ de maiumls avec un herbicide agrave base de glufosinate Comme celui-ci est un herbicide non seacutelectif (encore appeleacute total ou universel) il est possible de se deacutebarrasser des mauvaises herbes de la parcelle avec une pulveacuterisation bien positionneacuteeLrsquoeacuteveacutenement de transformation 176 (code SYN-EV176-9) a reccedilu des autorisations pour un usage dans lrsquoalimentation humaine avant et apregraves transformation agro-alimentaire dans lrsquoUnion europeacuteenne et 13 pays (Argentine Australie Canada Chine Japon Nouvelle-Zeacutelande Philippines Afrique du Sud Coreacutee du Sud Suisse Taiwan Eacutetats-Unis et Zambie) et pour lrsquoalimentation animale dans lrsquoUnion europeacuteenne et 9 pays (Argentine Canada Chine Japon Philippines Afrique du Sud Coreacutee du Sud Suisse Eacutetats-Unis) LrsquoUnion europeacuteenne qui avait accordeacute son autorisation en 1997 pour une dureacutee de dix ans ne lrsquoa pas renouveleacutee en 2007 Cet eacuteveacutenement de transformation est eacutegalement autoriseacute pour la culture en Argentine au Canada au Japon et aux Eacutetats-Unis

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Pour conclure sur lrsquoeacuteveacutenement de transformation du maiumls Bt 176 des travaux de recherche ont deacutemontreacute que son controcircle des leacutepidoptegraveres pyrale et seacutesamie eacutetait imparfait et srsquoaccompagnait par conseacutequent de deacutegacircts significatifs sur la culture En effet en raison drsquoun gegravene promoteur mal choisi la proteacuteine Cry1Ab ne srsquoexprimait que dans les tiges et le pollen au contraire drsquoun autre eacuteveacutenement de transformation concurrent qui allait ecirctre mis sur le marcheacute peu apregraves et le supplanter le MON 810 de Monsanto qui srsquoexprime aussi dans les eacutepis (voir page 24 pour une illustration avec du maiumls Bt MON 810) Voir Laurent Folcher et al laquo Study of effects of Bt maize (Zea mays) events on Lepidoptera Ostrinia nubilalis Sesamia nonagrioides in Southwestern France raquo Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences 71(2 Pt A) janvier 2006 p 227-231

Quatre cultures majeures sont concerneacutees par les transformations biotechnologiques le cotonnier le soja le maiumls et le canola 9 (ou colza GM cultiveacute au Canada) Les cultures chinoises de tabac ou de tomates geacuteneacutetiquement modifieacutees du deacutebut des anneacutees 1990 ne sont plus significatives face agrave cet essor Drsquoautres cultures nettement moins importantes vont suivre le riz la luzerne toleacuterante au glyphosate (Roundup Readyreg) la papaye et la courge sont cultiveacutes aux Eacutetats-Unis eacutegalement la pomme de terre ou la betterave agrave sucre ou encore lrsquoananas au Costa Rica et des fleurs ornementales en Colombie Des succegraves sur de petites cultures localiseacutees ont eacuteteacute remarqueacutes ces derniegraveres anneacutees par exemple agrave Hawaii avec la plantation de papayers reacutesistants agrave une maladie causeacutee par un virus le Papaya ringspot virus (PRSV) Des espoirs sont placeacutes dans le deacuteveloppement de pruniers geacuteneacutetiquement modifieacutes pour lutter contre la sharka la maladie virale la plus deacutevastatrice du genre Prunus causeacutee par le Plum pox virus (PPV) Elle a eacuteteacute identifieacutee agrave lrsquoorigine dans les Balkans et a fortement essaimeacute notamment en Ameacuterique du Nord On remarque eacutegalement la large adoption de lrsquoaubergine Brinjal Bt (IR) par les agriculteurs du Bangladesh Ils eacutetaient vingt en 2014 et plus de vingt-sept mille en 2017 totalisant une superficie de 2 400 hectares (il srsquoagit de tregraves petites exploitations) sur un total de 50 000 hectares drsquoaubergines cultiveacutees

La transformation dominante pour les quatre grandes cultures est la toleacuterance agrave un herbicide qui surpasse encore la reacutesistance aux insectes ou aux virus Parallegravelement se deacuteveloppe lrsquoempilage de caractegraveres crsquoest-agrave-dire le fait que dans une mecircme plante il puisse y avoir plusieurs gegravenes de transformation Ainsi si la surface consacreacutee agrave des plantes biotech toleacuterantes agrave un ou des herbicides a culmineacute avec 100 millions drsquohectares en 2015 (et autour de 20 millions drsquohectares pour les plantes biotech reacutesistantes agrave des insectes et agrave des virus)

9 Le canola est produit au Canada en cultures de printemps ou drsquoautomne il srsquoagit drsquoun colza geacuteneacutetiquement modifieacute pour obtenir moins drsquoacide eacuterucique et moins drsquoacides gras (AG) satureacutes et plus drsquoAG mono-insatureacute (acide oleacuteique) Voir Canola Council of Canada laquo Le canola les mythes deacutemystifieacutes raquo canolacouncilorg (httpsfrcanolacouncilorghuile-et-tourteauhuile-de-canolale-canola-les-mythes-deacutemystifieacutesmyth1)

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en 2017 ce ne sont plus que 887 millions drsquohectares qui sont consacreacutes agrave la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) et 233 millions drsquohectares agrave la reacutesistance agrave des insectes (IR) et agrave des virus En revanche on observe un essor marqueacute des cultures de plantes contenant plusieurs eacuteleacutements de transformation avec une progression de plus de 50 millions drsquohectares en dix ans (20 millions drsquohectares en 2007 et 777 millions drsquohectares de cultures en 2017) Ces plantes sont toleacuterantes agrave des herbicides et reacutesistantes agrave des insectes et des virus (IR-HT) ce sont des plantes polyvalentes qui peuvent se deacutefendre contre plusieurs bioagresseurs

2 Le deacuteveloppement de la culture des plantes biotech une eacutepopeacutee sur vingt ans

Avant de passer au stade de la commercialisation des plantes GM de nombreuses expeacuterimentations en champ ont eacuteteacute conduites pendant dix ans Un tiers des essais concernait le maiumls un cinquiegraveme le canola la tomate et la pomme de terre faisant jeu eacutegal avec 11 puis agrave moins de 10 le soja (9 ) le cotonnier (7 ) et le tabac (5 ) Entre 1986 et 1997 ce ne sont pas moins de 25 000 essais (15 000 avant 1995 10 000 entre 1995 et 1997) concernant 60 mises en culture 10 caractegraveres de transformations qui ont eacuteteacute conduits dans 45 pays par des socieacuteteacutes qui ont deacuteposeacute des dossiers de demandes drsquoautorisation de commercialisation (importation et mise en culture) dans plusieurs pays

Le dialogue est alors de mise entre les autoriteacutes en charge de la reacuteglementation et les eacutequipes drsquoexpeacuterimentateurs Les reacutesultats sont communiqueacutes agrave la communauteacute scientifique et au grand public pour en deacutebattre 10 Lrsquoimportant selon Clive James 11 est alors de contribuer agrave faire comprendre ce que sont les cultures transgeacuteniques

Apregraves cette phase drsquoessais crsquoest en 1996 que commencegraverent reacuteellement la mise en culture et la commercialisation des plantes biotech dont lrsquoessor se mesure par lrsquoexpansion des surfaces cultiveacutees

Ces derniegraveres anneacutees on note une diversification des caractegraveres Deux geacuteneacuterations de pomme de terre Innatereg dont les modifications ralentissent le brunissement ou protegravegent contre le mildiou ont eacuteteacute approuveacutees aux Eacutetats-Unis et au Canada en 2016 et 2017 de mecircme que les pommes Articreg mises au point pour limiter le brunissement Le soja Plenishtrade contient plus drsquoacide gras insatureacute (acide oleacuteique) et moins drsquoacides gras satureacutes que le soja conventionnel ce qui ameacuteliore le profil nutritionnel de lrsquohuile qui en est

10 Voir agrave ce sujet Marcel Kuntz LrsquoAffaire Seacuteralini Lrsquoimpasse drsquoune science militante Fondation pour lrsquoinnovation politique juin 2019 (wwwfondapolorgetudelaffaire-seralini-limpasse-dune-science-militante)11 Voir Clive James art cit

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extraite Depuis 2013 un caractegravere de toleacuterance agrave la seacutecheresse est inteacutegreacute dans les empilements de maiumls et reacutepond agrave une forte demande notamment en Afrique puisque la superficie a augmenteacute pour passer de 50 000 hectares en 2013 agrave 12 million en 2016 et agrave 14 million en 2017

Eacutevolution des surfaces biotech cultiveacutees entre 1996 et 2017En 1996 premiegravere anneacutee de commercialisation des plantes biotech les espegraveces cultiveacutees eacutetaient le tabac (35 soit 1 million drsquohectares) le cotonnier (27 soit 800 000 hectares) le soja (18 soit 500 000 hectares) le maiumls (10 ) le canola (5 ) la tomate (4 ) et la pomme de terre (moins de 1 ) Les eacuteveacutenements de transformations concernaient la reacutesistance aux virus (40 ) et la reacutesistance aux insectes (37 ) ainsi que la toleacuterance agrave des herbicides (23 )

En 1997 les surfaces cultiveacutees se sont consideacuterablement multiplieacutees (11 millions drsquohectares) Les plantes toleacuterantes agrave un herbicide repreacutesentaient 63 des surfaces cultiveacutees celles reacutesistantes aux insectes 30 et celles reacutesistantes aux virus 7 Le soja le maiumls le cotonnier et le colza (canola) repreacutesentent 86 des cultures GM et 75 des superficies se situent sur le continent nord-ameacutericain Agrave la fin de lrsquoanneacutee 1997 srsquoest mis en place le scheacutema que lrsquoon connaicirct maintenant de quatre cultures dominantes (soja maiumls cotonnier colzacanola) et une hieacuterarchie dans les eacuteleacutements de transformation qui est encore respecteacutee aujourdrsquohui la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) surclasse la reacutesistance aux insectes (IR)

Dix ans plus tard en 2007 ce sont 1143 millions drsquohectares qui sont cultiveacutes en plantes transgeacuteniques et en 2018 les plantes GM occupent une superficie de 1917 millions drsquohectares Les superficies des terres cultiveacutees en soja biotech par rapport au soja conventionnel sont devenues majoritaires (64 en 2007 79 en 2017) pour le coton eacutegalement (473 en 2007 771 en 2017) Les superficies de maiumls biotech ont augmenteacute elles aussi passant drsquoun pourcentage de 24 de la surface totale mondiale de cette culture agrave 32 en 2017 Pour le colza (canola) lrsquoeacutevolution se situe de 20 des terres cultiveacutees en canola en 2007 agrave 30 en 2017 Les plantes IR repreacutesentent 13 des surfaces cultiveacutees 47 pour les plantes HT mais 40 des surfaces sont cultiveacutees avec des varieacuteteacutes polyvalentes (HT-IR) capables de reacutesister aux insectes ravageurs et drsquoecirctre en mecircme temps deacutesherbeacutees plus facilement (empilage de gegravenes)

Agrave cocircteacute de ces quatre cultures majeures apparaissent sur le marcheacute de nouvelles espegraveces de plantes biotech cultiveacutees sur de petites eacutechelles la canne agrave sucre lrsquoalfalfa (luzerne) la papaye la pomme de terre la betterave agrave sucre lrsquoaubergine et la courge

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Au deacutebut la commercialisation des plantes transgeacuteniques a eacuteteacute reacutealiseacutee par une majoriteacute des grandes socieacuteteacutes priveacutees (Monsanto AgrEvo Florigene Calgene SEITA Zenecahellip) mais aussi par des universiteacutes qui valorisaient les travaux de recherche de leurs laboratoires (Cornell University ou Universiteacute du Saskatchewan par exemple 12) Puis au fil des anneacutees des concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes du secteur des semences et de lrsquoagrochimie se sont opeacutereacutees faccedilonnant la structuration actuelle avec trois groupes majeurs ancreacutes sur trois reacutegions diffeacuterentes Corteva Agriscience (2019) aux Eacutetats-Unis (siegravege social au Delaware) ChemChina et sa filiale Syngenta (2017) en Chine (siegravege social agrave Peacutekin) et Bayer CropScience (2018) ayant absorbeacute Monsanto en Europe (siegravege social en Allemagne) Ces consortiums ont les moyens de faire face agrave des reacuteglementations de plus en plus exigeantes tout particuliegraverement agrave celles de lrsquoUnion europeacuteenne 13 reacuteclamant des dossiers de demandes drsquohomologation et de suivi postcommercialisation tregraves oneacutereux agrave constituer (plus de 100 millions drsquoeuros par dossier 14)

12 Voir Clive James et Anatole F Krattiger laquo Global Review of the Field Testing and Commercialization of Transgenic Plants 1986 to 1995 The First Decade of Crop Biotechnology raquo ISAAA Briefs ndeg 1 1996(wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs01downloadisaaa-brief-01-1996pdf)13Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour linnovation politique janvier 202014 Communication personnelle drsquoAlain Toppan directeur geacuteneacuteral du groupe Biogemma (2017-2018) ancien chef deacuteveloppement OGM Europe du groupe Limagrain puis du groupe Vilmorin (2006-2017)

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Source adapteacute reacuteviseacute et actualiseacute agrave partir drsquoun scheacutema initialement proposeacute par Bernard Ambolet laquo La chimie organique au service de lrsquoagriculture raquo in Catherine Regnault-Roger et Andreacute Fougeroux Santeacute du veacutegeacutetal 100 ans deacutejagrave Regards sur la phytopharmacie Presses des Mines 2018 p 86

Concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes pour former les trois grands groupes leaders du secteur agricole (agrochimie amp biotechnologies)

Corteva Agriscience

2019

DowDuPont 2017

Dow Elanco 1989

Dupont de Nemours

Dow AgroSciences

2007

Elanco (Eli Lilly amp Co)

Dow Chemical Company

Dow AgroSciences

1997Rohm

and Haas

Syngenta 2000 CHEMCHINA

Novartis 1996

Ciba Geigy 1970 Sandoz Zeneca Astra

ICI Imperial Chemical

IndustriesStaufferGeigy Ciba

Astra Zeneca 1999

CHEMCHINA Syngenta

(filiale) 2017

Bayer CropScience

2003Monsanto

Aventis CropScience

1999Bayer

Fisons Rhocircne Poulenc AgrochimieSchering Roussel

Uclaf Hoechst

Bayer CropScience

2018

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II LES PROMESSES DES NOUVELLES BIOTECHNOLOGIES (NBT) POUR LA SANTEacute VEacuteGEacuteTALE

Les derniegraveres techniques drsquoeacutedition du geacutenome sont plus preacutecises plus rapides et moins oneacutereuses que la transgeacutenegravese ou la mutageacutenegravese aleacuteatoire et ont eacuteteacute de ce fait tregraves vite inteacutegreacutees dans la boicircte agrave outils des seacutelectionneurs de semences pour optimiser lrsquoameacutelioration varieacutetale des plantes cultiveacutees crsquoest drsquoailleurs pourquoi elles sont appeleacutees communeacutement laquo New Plant Breeding Techniques raquo ou NPBT (nouvelles techniques de seacutelection veacutegeacutetale)

Elles sont utiliseacutees pour provoquer une modification de lrsquoADN geacutenomique en creacuteant des mutations cibleacutees par substitution drsquoun nucleacuteotide 15 par un autre par une deacuteleacutetion ou insertion de nucleacuteotides ou encore en induisant des coupures de lrsquoADN pour y inseacuterer un nouveau fragment Avec certaines de ces nouvelles techniques cette coupure est si preacutecise qursquoon parle de laquo ciseaux moleacuteculaires raquo Ces modifications sont tregraves cibleacutees et la notion de reacuteeacutecriture du geacutenome ou drsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) srsquoest imposeacutee En effet il ne srsquoagit pas de provoquer un grand bouleversement de lrsquoADN par lrsquoaction agrave lrsquoaveugle drsquoun rayonnement physique et drsquoun agent chimique mutagegravene comme cela se produit dans une mutation aleacuteatoire ou encore de proceacuteder agrave lrsquointroduction au hasard drsquoun nouvel ADN dans une cellule agrave lrsquoaide de diverses techniques de peacuteneacutetration comme cela se fait dans une transgeacutenegravese Agrave ces modifications aleacuteatoires succegravede une deuxiegraveme phase de tri entre plusieurs milliers de cellules obtenues afin de seacutelectionner celles qui portent la transformation du geacutenome rechercheacutee En proceacutedant par eacutedition geacutenomique les effets hors cible 16 se sont consideacuterablement reacuteduits et ont par conseacutequent diminueacute la phase de tri ce qui eacuteconomise du temps et de lrsquoargent De plus en utilisant certaines techniques drsquoeacutedition du geacutenome il est impossible de distinguer si lrsquoorganisme que lrsquoon examine provient drsquoune manipulation geacuteneacutetique en laboratoire ou reacutesulte drsquoune mutation spontaneacutee intervenue dans la nature Avec de tels outils de preacutecision les eacutetapes drsquoune seacutelection veacutegeacutetale classique pour lrsquoameacutelioration varieacutetale se sont consideacuterablement alleacutegeacutees et les recherches dans le domaine du veacutegeacutetal se deacuteveloppent intenseacutement

15 Le nucleacuteotide est lrsquouniteacute de base des acides nucleacuteiques (ADN et ARN) constitueacutee drsquoune base azoteacutee drsquoun pentose et de groupes phosphates16 Transformation qui se situe agrave un autre endroit du geacutenome que celui viseacute

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Une revue reacutecente de la litteacuterature scientifique recense les publications sur le sujet des NPBT entre janvier 1996 et fin mai 2018 17 Sur 1 328 eacutetudes consacreacutees aux applications de lrsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) dans le domaine des plantes agricoles et modegraveles la technique CRISPR deacutecouverte en 2012 a le plus mobiliseacute les chercheurs 1 032 articles lui sont consacreacutes Lrsquoeacutedition de base (base editing) la tregraves reacutecente technique drsquoeacutedition du geacutenome qui est mentionneacutee pour la premiegravere fois en novembre 2017 a deacutejagrave susciteacute 42 articles en six mois

Publications de recherche consacreacutees aux diffeacuterentes NPBT par techniques entre janvier 1996 et fin mai 2018

CRISPR Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats

TALEN Transcription activator-like effector nuclease

ZFN Zinc Finger Nuclease Technology

ODM-MN Oligonucleotide Directed Mutagenesis- New Breeding Techniques Meganuclease

BE Base Editing

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

17 Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

CRISPR 79

TALEN 9

ODM- MN 4 ZFN

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Ces publications ont concerneacute vingt-huit espegraveces de plantes cultiveacutees On remarque lrsquoimportance du riz ce qui ne surprend pas quand on sait que le continent asiatique a piloteacute agrave lui seul plus de 50 de ces publications de recherche 18 La deuxiegraveme plante la plus eacutetudieacutee est la plante modegravele Arabidopsis taliana lrsquoArabette des dames Les organismes modegraveles sont eacutetudieacutes par toute la communauteacute scientifique internationale et donnent des points de repegraveres en matiegravere drsquoavanceacutees scientifiques

Sur lrsquoensemble des projets de recherche 99 portaient sur des applications commerciales ou industrielles directes pour ameacuteliorer (par ordre deacutecroissant)

ndash des caractegraveres agronomiques (itineacuteraires techniques croissance rendement) 38

ndash la qualiteacute alimentaire (nutrition humaine et animale) 28

ndash la toleacuterance aux stress biotiques (insectes ravageurs maladies virus etc) 16

ndash la toleacuterance aux stress abiotiques (seacutecheresse carence en azote rayonnements UV etc) 5

ndash la toleacuterance agrave des herbicides 8

ndash la valorisation industrielle 5

Les techniques de transformation sont tregraves majoritairement des modifications mineures de type SDN1 point de mutation ou eacutedition de base (92 ) Pour les modifications du geacutenome plus conseacutequentes 3 sont classeacutees en SDN2 et 5 en SDN3 19

18 Voir agrave ce sujet la troisiegraveme note de cette seacuterie Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 202019 Pour une deacutefinition des SDN (site directed nuclease) voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit Pour rappel SDN1 inactivation drsquoun gegravene par coupure cibleacutee et reacuteparation deacutefectueuse (deacuteleacutetion ou insertion de quelques nucleacuteotides) SDN2 modification cibleacutee de quelques nucleacuteotides dans un gegravene donneacute SDN3 insertion cibleacutee drsquoun ADN eacutetranger agrave un site donneacute

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Espegraveces veacutegeacutetales eacutetudieacutees par NPBT (entre janvier 1996 et fin mai 2018) par importance deacutecroissante du nombre de publications de recherche deacutedieacutees

Riz

Arabidopsis

Tomate Bleacute

MoussesTabac

MaiumlsAlgues

Soja

Pomme de terre

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Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al art cit

Les recherches se sont deacuterouleacutees dans 68 pays et deux drsquoentre eux sont particuliegraverement actifs la Chine (599 publications soit 40 ) et les Eacutetats-Unis (487 publications soit 33 ) Parmi les laboratoires et socieacuteteacutes tregraves en pointe sur ces recherches on note un fort investissement des organismes chinois (Acadeacutemie des sciences de Chine et les acadeacutemies drsquoagriculture de diverses provinces ainsi que des universiteacutes chinoises) non seulement pour les eacutetudes sur le riz pour lesquelles ils deacuteploient des activiteacutes intenses mais aussi sur le colza le cotonnier la tomate et le bleacute La Chine est leader pour les applications agricoles

De nombreuses universiteacutes ameacutericaines (Californie Minnesota Florida Kansas State Penn State) quelques universiteacutes au Japon (Tamagawa Tsukuba Tosushima) et en Europe (universiteacute de Kiel en Allemagne universiteacute Paris-Saclay et de Montpellier en France) ou des centres de recherche bien connus comme lrsquoInstitut des sciences Weizmann en Israeumll ou lrsquoInstitut Max-Planck en Allemagne ou lrsquoInstituto de Agricultura Sostenible du Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas (CIC) en Espagne ainsi que des socieacuteteacutes du secteur priveacute (DuPont-Pioneer Syngenta seeds Cellectis Plant Sciences Calyxt Dow AgroScience) sont tregraves engageacutes dans ces recherches

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III OGM ET OGE VEacuteGEacuteTAUX OUTILS POUR ONE HEALTH UN MONDE UNE SEULE SANTEacute

Comme nous lrsquoavons vu dans la premiegravere note de cette seacuterie 20 en preacuteservant la santeacute des humains et des animaux nous preacuteservons la santeacute du monde car dans le cadre du concept One Health il nrsquoy a qursquoun seul monde et une seule santeacute La santeacute du veacutegeacutetal srsquoinscrit pleinement dans ce concept et les OGM et OGE illustrent parfaitement qursquoen ameacuteliorant la santeacute du veacutegeacutetal avec les biotechnologies veacutegeacutetales on a la possibiliteacute drsquoameacuteliorer la santeacute de tous

1 Un cas drsquoeacutecole le maiumls Bt MON 810 et le risque mycotoxines

Le maiumls Bt MON 810 la seule plante transgeacutenique cultiveacutee dans lrsquoUnion europeacuteenne (essentiellement aujourdrsquohui en Espagne et un peu au Portugal) est un cas drsquoeacutecole Ce maiumls est geacuteneacutetiquement modifieacute par incorporation drsquoun gegravene qui permet aux cellules de la plante de syntheacutetiser une proteacuteine agrave caractegravere insecticide Celle-ci perturbe le fonctionnement digestif de deux ravageurs majeurs de cette culture la pyrale du maiumls (Ostrinia nubilalis) et la seacutesamie (Sesamia nonagrioides) Les varieacuteteacutes de maiumls MON 810 les controcirclent efficacement en diminuant les populations de ces insectes de plus de 90 dans les parcelles cultiveacutees 21 Outre la limitation des deacutegacircts des insectes sur les eacutepis et les tiges de maiumls ce maiumls transgeacutenique deacuteveloppe un effet beacuteneacutefique dans les reacutegions ougrave seacutevissent des fusarioses maladies affectant la santeacute du maiumls

Agrave un stade avanceacute les eacutepis de maiumls se couvrent de moisissures symptocircme de lrsquoinstallation des champignons pathogegravenes des Fusarium agents de cette maladie Les fusarioses srsquoaccompagnent dans des conditions environnementales favorables pour leur deacuteveloppement de production de mycotoxines (toxines produites par des champignons) extrecircmement dangereuses et deacuteleacutetegraveres qui contaminent les reacutecoltes

Selon la nature des mycotoxines produites diffeacuterentes pathologies peuvent survenir chez lrsquohomme ou chez lrsquoanimal atteintes reacutenales du foie du tube digestif du systegraveme immunitaire et de lrsquoappareil reproducteur Certaines mycotoxines sont canceacuterogegravenes drsquoautres sont des perturbateurs endocriniens Des maladies seacutevegraveres ont eacuteteacute constateacutees chez les humains agrave la suite de consommation de farines contamineacutees Dans notre meacutemoire historique

20 Voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit21 Laurent Folcher et al laquo Lower mycotoxin levels in Bt maize grain raquo Agronomy for Sustainable Development vol 30 ndeg 4 deacutecembre 2010 p 711-719(httpslinkspringercomcontentpdf1010512Fagro2F2010005pdf)

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figure encore au Moyen Acircge le mal des Ardents ou feu de saint Antoine qui provoquait des hallucinations et des troubles circulatoires pouvant aller jusqursquoau deacutecegraves ou encore dans les anneacutees 1950 la consommation de pain agrave Pont-Saint-Esprit qui se soldera par la mort de dix personnes et une cinquantaine drsquointernements psychiatriques

Eacutepis de maiumls drsquoune parcelle expeacuterimentale cultiveacutee avec des maiumls Bt et conventionnels

A B

(A) lrsquoeacutepi de maiumls conventionnel est fusarieacute apregraves avoir eacuteteacute attaqueacute par les insectes ravageurs

(B) lrsquoeacutepi de maiumls Bt MON 810 est sain et indemne

Source Catherine Regnault-Roger photos prises en Espagne en 2010

Lrsquoalimentation animale nrsquoest pas en reste Des chevaux ont ainsi eacuteteacute intoxiqueacutes par des fourrages ou des litiegraveres contamineacutes par ces mycotoxines et les eacuteleveurs de cochons connaissent bien les troubles gastro-intestinaux et de la croissance qursquooccasionnent agrave leurs animaux des lots de ceacutereacuteales contamineacutees En 1960 des eacutelevages de dindons britanniques ont eacuteteacute deacutecimeacutes par des arachides importeacutees du Seacuteneacutegal et contamineacutees par des aflatoxines seacutecreacuteteacutees par un champignon srsquoeacutepanouissant en milieu tropical lrsquoAspergillus 22 La prise de conscience du risque mycotoxines a conduit les autoriteacutes sanitaires europeacuteennes agrave eacutetablir une reacuteglementation en 2007 fixant des seuils agrave ne pas deacutepasser

22 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Comment preacutevenir le risque de mycotoxines dans la production agricole raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 322 octobre-deacutecembre 2017 p 45-48(wwwpseudo-sciencesorgComment-prevenir-le-risque-de-mycotoxines-dans-la-production-agricole)

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Des travaux de recherche ont montreacute que la transformation geacuteneacutetique dont beacuteneacuteficie le maiumls Bt MON 810 diminue non seulement le nombre des insectes ravageurs qui sont deacutecimeacutes par la toxine Bt apregraves consommation des tiges ou eacutepis mais aussi les teneurs en mycotoxines dans les reacutecoltes 23 En effet la diminution des insectes phytophages conduit agrave la reacuteduction du nombre de blessures qursquoils infligent agrave la plante en se nourrissant et par lesquelles srsquoinstallent les champignons pathogegravenes agents des fusarioses et producteurs de mycotoxines

La culture du maiumls MON 810 en diminuant lrsquoincidence de fusarioses et le risque mycotoxines bonifie la qualiteacute sanitaire des reacutecoltes ce qui nrsquoest pas sans conseacutequence sur la santeacute animale qursquoelle preacuteserve Une eacutetude italienne a deacutemontreacute que des porcelets nourris avec du maiumls contamineacute par des mycotoxines avaient une perte de poids significative par rapport agrave ceux alimenteacutes avec du maiumls transgeacutenique Bt MON 810 24

2 Faire face au reacutechauffement climatique

Le risque mycotoxines est un risque eacutemergent en Europe aggraveacute par le reacutechauffement climatique En effet aux champignons toxinogegravenes classiques du genre Fusarium srsquoajoute agrave la faveur drsquoeacuteteacutes tregraves chauds lrsquoinstallation de champignons qui prolifegraverent normalement dans les pays tropicaux comme les dangereux Aspergillus (mentionneacutes preacuteceacutedemment agrave propos drsquoarachides) seacutecreacutetant des aflatoxines Ainsi au cours de ces derniegraveres anneacutees plusieurs contaminations par des mycotoxines de produits commercialiseacutes ont eacuteteacute constateacutees ce qui aurait pu avoir des conseacutequences dramatiques sans la vigilance des services de controcircle sanitaire

En 2013 du lait importeacute drsquoEurope de lrsquoEst a eacuteteacute refuseacute en France en raison de fortes teneurs en mycotoxines les vaches avaient consommeacute des fourrages contamineacutes par des moisissures En mai 2014 ce sont des galettes de maiumls bio Auchan et du son de bleacute Bio-Village de la marque Repegravere (Leclerc) qui sont retireacutes en hacircte des rayons des supermarcheacutes en raison de teneurs drsquoune mycotoxine (le DON ou deacuteoxynivaleacutenol) au-delagrave des seuils reacuteglementaires En juin 2014 le journal italien Il Fatto Quotidiano a rapporteacute le scandale de la commercialisation de meules drsquoun fromage italien tregraves appreacutecieacute le parmesan contamineacute aux aflatoxines scandale car il semblerait que les fromagers aient

23 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos laquo Lrsquointeacuterecirct des plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees pour la production agricole le cas du maiumls Bt raquo in Agnegraves Ricroch Yves Datteacutee et Marc Fellous (dir) Biotechnologies veacutegeacutetales Environnement alimentation santeacute Vuibert 2011 p 200-21124 Voir Filippo Rossi Mauro Morlacchini Giorgio Fusconi Amedeo Pietri et Gianfranco Piva laquo Effects of insertion of Bt gene in corn and different fumonisin content on growth performance of weaned piglets raquo Italian Journal of Animal Science vol 10 ndeg 2 2011 p 95-100(wwwtandfonlinecomdoipdf104081ijas2011e19needAccess=true)

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neacutegligeacute la contamination du lait qui servait agrave faire le fromage (des arrestations ont eacuteteacute opeacutereacutees) Cette contamination reacutesultait des eacuteteacutes caniculaires de 2012 et 2013 au cours duquel les vaches avaient eacuteteacute nourries avec du maiumls grain ou de lrsquoensilage contenant des champignons Aspergillus Les autoriteacutes des diffeacuterents pays europeacuteens ont pu ainsi constater agrave cette occasion que lors de conditions climatiques favorables ces Aspergillus qui seacutevissent de maniegravere endeacutemique en Afrique contaminant les reacutecoltes de ceacutereacuteales mal conserveacutees pouvaient prolifeacuterer sur le maiumls dans le sud ou lrsquoest de lrsquoEurope Cet exemple deacutemontre qursquoen preacuteservant la santeacute du veacutegeacutetal en le proteacutegeant de ses bioagresseurs on diminue les risques pour la santeacute animale et la santeacute humaine Le maiumls MON 810 se reacutevegravele ecirctre un outil efficace pour la santeacute dans son concept One Health Dans ces conditions il a sembleacute surprenant du point de vue scientifique et de la santeacute publique que la France interdise en 2014 par la loi 2014-567 la culture des maiumls geacuteneacutetiquement modifieacutes sur son sol 25

IV AMEacuteLIORATION DE LA SANTEacute ENVIRONNEMENTALE

1 Ameacutelioration des itineacuteraires techniques phytosanitaires

Une des conseacutequences logiques de lrsquoameacutelioration geacuteneacutetique des veacutegeacutetaux cultiveacutes visant agrave leur confeacuterer une meilleure aptitude agrave limiter les effets de leurs bioagresseurs est une adaptation dans lrsquoutilisation des produits de traitement que sont les insecticides les fongicides et les herbicides pour la conduite des cultures et diminuer les traitements de confort crsquoest-agrave-dire lrsquoadministration agrave titre preacuteventif

La preacutevention dans la conduite des cultures est en effet une speacuteculation sur un futur qui ne se produit pas toujours dans certains cas on gagne en empecircchant une infestation de prendre de lrsquoampleur dans drsquoautres on traite pour rien car la meacuteteacuteorologie a changeacute ou bien les conditions drsquoinstallation du parasite ne sont plus reacuteunies Crsquoest lagrave ougrave se situe le savoir-faire drsquoun agriculteur avec les technologies qursquoil a agrave sa disposition savoir traiter au bon moment au bon endroit et agrave la bonne dose

Avec les plantes biotech les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont donc modifieacutes Pour reprendre notre exemple une culture de maiumls

25 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Interdiction du maiumls Bt MON 810 en France un vrai risque pour la seacutecuriteacute alimentaire raquo La Revue de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France ndeg 5 janvier 2015 p 19-21 (numeacutero teacuteleacutechargeable sur wwwacademie-agriculturefrpublicationsrevue-aafpage=1)

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Bt MON 810 dispense drsquoutiliser des pulveacuterisations drsquoinsecticides contre la pyrale et la seacutesamie En produisant la proteacuteine insecticide Cry1Ab de maniegravere continue le maiumls est mieux proteacutegeacute agrave tous les stades de son deacuteveloppement Cette reacuteduction drsquoinsecticides sera drsquoautant plus sensible dans les reacutegions ougrave plusieurs geacuteneacuterations de pyrale ou de seacutesamie se succegravedent la mecircme anneacutee En France ce pheacutenomegravene eacutetait traditionnellement tregraves preacutesent dans les reacutegions meacuteridionales au climat chaud et moins dans les reacutegions plus septentrionales particuliegraverement en Alsace dans lesquelles la pyrale deacuteveloppe une seule geacuteneacuteration par an Mais le changement climatique est en train de bouleverser la donne Un bulletin publieacute par la chambre reacutegionale drsquoagriculture du Centre-Val de Loire de lrsquoautomne 2018 deacutecrit des cas de deux geacuteneacuterations annuelles de pyrale du maiumls au lieu drsquoune dans la Champagne beauceronne et la Sologne-Val de Loire la Touraine (mais pas en Beauce-Perche ou dans le Gacirctinais) La seacutesamie autrefois absente y est captureacutee reacuteguliegraverement depuis 2010 et son aire de reacutepartition srsquoeacutetend depuis 2016 au nord de la Loire 26 Le renouvellement rapprocheacute de ces insectes ravageurs neacutecessite alors plusieurs traitements au cours de la saison Avec le maiumls Bt MON 810 rien de tel puisque la plante se protegravege elle-mecircme 27 Lrsquoeacuteconomie en insecticides qui en reacutesulte diminue les risques de reacutesidus de pesticides dans les aliments et ameacuteliore la seacutecuriteacute alimentaire Elle preacutesente eacutegalement des avantages eacutecologiques en abaissant les risques de contaminations de pesticides dans la biosphegravere 28 ainsi que les eacutemissions de gaz agrave effet de serre lieacutes aux passages des engins agricoles dans les parcelles pour les traitements Elle se traduit eacutegalement par des avantages eacuteconomiques en reacuteduisant le coucirct des intrants et le temps de travail de lrsquoopeacuterateur agricole

2 Diminution du gaz agrave effet de serre CO2

Les avantages eacutecologiques deacutecrits ci-dessus agrave propos du maiumls MON 810 concernent toutes les cultures GM Au Royaume-Uni deux experts en eacuteconomie appliqueacutee aux biotechnologies eacutetablissent annuellement un bilan annuel de lrsquoimpact environnemental de cultures biotech Ils ont eacutevalueacute que le deacuteveloppement actuel de ces cultures (pour rappel une surface de 1917 millions drsquohectares en 2018) permet dans sa globaliteacute de diminuer lrsquoeacutemission du gaz agrave effet de serre CO2 de 271 millions de tonnes Cette eacuteconomie est lieacutee aux changements des pratiques agricoles (reacuteduction des pulveacuterisations drsquoinsecticides et drsquoherbicides pour 29 millions de tonnes de CO2) et aux

26 Voir Bulletin de santeacute du veacutegeacutetal maiumls Reacutegion Centre-Val de Loire ndeg16 bilan 30 octobre 2018(httpswwwarvalis-infosfr_pluginsWMS_BO_GallerypagegetElementStreamjspzid=53673ampprop=file)27 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos art cit28 La biosphegravere comprend tous les organismes vivants et leurs milieux de vie donc la totaliteacute des eacutecosystegravemes preacutesents sur la Terre dans lrsquoeau ou dans lrsquoair

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techniques culturales simplifieacutees (TCS) qui diminuent la quantiteacute de carburant consommeacutee par les machines agricoles (eacuteconomie de 242 millions de tonnes de CO2) Les TCS srsquoaccompagnent en outre drsquoune moindre vulneacuterabiliteacute des sols agrave lrsquoeacuterosion et drsquoune augmentation de la biodiversiteacute tellurique (vers de terre insectes du sol comme les collemboles)

La reacuteduction de substances actives consommeacutees lors des traitements insecticides et herbicides a eacutegalement eacuteteacute calculeacutee Sur une peacuteriode de vingt et un ans (depuis 1996) elle est eacutevalueacutee agrave 671 millions de kilogrammes 29 Agrave cette eacutevaluation srsquoajoute un indicateur le quotient de lrsquoimpact environnemental (Environmental Impact Quotient EIQ) eacutetabli pour chaque substance active phytopharmaceutique dans les champs Les auteurs constatent une ameacutelioration de ce quotient autour de 185 ainsi qursquoune diminution de 8 des quantiteacutes de pesticides utiliseacutes Les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont ameacutelioreacutes et sont devenus plus vertueux

3 Augmentation de la biodiversiteacute

Une autre conseacutequence de la culture des plantes biotech est de favoriser la biodiversiteacute agricole La commercialisation des plantes GM srsquoest traduite par une augmentation du nombre de varieacuteteacutes cultiveacutees Bernard Le Buanec de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France donne agrave ce propos quelques chiffres 87 varieacuteteacutes diffeacuterentes de maiumls Bt incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 810 ont eacuteteacute cultiveacutees sur 35 000 hectares en Catalogne en 2016 en Inde il est deacutenombreacute 205 varieacuteteacutes de coton cultiveacutees incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 et 309 varieacuteteacutes pour la modification MON 15985 30 De son cocircteacute Jean-Claude Pernollet eacutegalement membre de de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France mentionne plus de 4 300 varieacuteteacutes de maiumls transgeacuteniques commercialiseacutees sous 202 marques diffeacuterentes et produites par 173 entreprises 31

La lutte contre les maladies contribue aussi agrave sauver la biodiversiteacute locale par la preacuteservation deacutejagrave eacutevoqueacutee drsquoespegraveces conventionnelles menaceacutees agrave lrsquoinstar des pruniers sauveacutes de la sharka et des papayers drsquoHawaii proteacutegeacutes du Papaya ringspot virus (PRSV)

On observe aussi la preacuteservation des insectes beacuteneacutefiques pour les cultures (entomofaune auxiliaire) sur les parcelles cultiveacutees avec une plante transgeacutenique lrsquoeacutepandage drsquoun insecticide tue la plupart des insectes du champ tandis que

29 Graham Brookes et Peter Barfoot laquo Farm income and production impacts of using GM crop technology 1996-2016 raquo GM Crops amp Food vol 9 ndeg 2 2018 p 59-89(wwwtandfonlinecomdoipdf1010802164569820181464866needAccess=true)30 Bernard Le Buanec laquo La diversiteacute geacuteneacutetique en agriculture raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculture Parole agrave la science Presses des Mines 2018 p 169-18731 Voir Jean Claude Pernollet laquo Plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculturehellip op cit p 188-204

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la plante biotech ne tue que ceux qui srsquoattaquent agrave elle en les empoisonnant Une augmentation de la biodiversiteacute sur des parcelles de cotonnier GM a ainsi eacuteteacute observeacutee en Chine si les deacutegacircts de la noctuelle du cotonnier ont bien eacuteteacute reacuteduits gracircce agrave la toxiciteacute que manifeste la plante envers cet insecte la reacuteduction des insecticides a favoriseacute lrsquoaugmentation des populations de trois groupes majeurs drsquoinsectes auxiliaires que sont les coccinelles les araigneacutees et les chrysopes 32 Une constatation de mecircme nature a eacuteteacute reacutealiseacutee par Claude Menara 33 agriculteur du sud-ouest de la France (Lot-et-Garonne) quand il cultivait du maiumls MON 810 sur son exploitation avant lrsquointerdiction de 2014

4 Les risques de disseacutemination par flux de gegravenes

La possibiliteacute de disseacutemination non intentionnelle des transgegravenes entre espegraveces diffeacuterentes doit ecirctre consideacutereacutee de maniegravere diffeacuterente selon qursquoil srsquoagit des espegraveces interfertiles ou drsquoespegraveces qui ne peuvent pas srsquohybrider entre elles indique Jean-Claude Pernollet dans le bilan qursquoil a dresseacute en 2018 des risques et avantages environnementaux des plantes biotech Dans le second cas souligne-t-il laquo lrsquoinsertion drsquoun transgegravene viable et sa seacutelection demandent beaucoup de temps de sorte qursquoelle nrsquoest pas observable agrave une eacutechelle de temps humaine 34 raquo tandis que dans le premier cas il faudra prendre des mesures de coexistence des varieacuteteacutes cultiveacutees en observant des distances agrave respecter entre les parcelles ou en deacutecalant les semis si on veut eacuteviter agrave tout prix drsquoeacuteventuelles hybridations fortuites qui rappelons-le nrsquoont pas de conseacutequences neacutegatives sanitaires et environnementales

Ce problegraveme est surtout souleveacute par les exploitants qui pratiquent lrsquoagriculture biologique dont le cahier des charges refuse la culture des plantes biotech et lrsquoutilisation de certains pesticides organiques de synthegravese (tout en acceptant cependant des pesticides chimiques mineacuteraux eacutecotoxiques comme les bouillies agrave base de cuivre ou des varieacuteteacutes cultiveacutees comme le bleacute Renan issues de croisements par des meacutethodes de geacutenie geacuteneacutetique 35) Une preacutesence fortuite de plantes GM agrave une teneur supeacuterieure agrave 09 dans leurs parcelles aurait une incidence eacuteconomique sur la valeur de leurs reacutecoltes qui ne seraient plus consideacutereacutees comme laquo bio raquo

32 Voir Geneviegraveve De Lacour laquo Le coton GM favorise la biodiversiteacute selon une eacutetude chinoise raquo journaldelenvironnementnet 15 juin 2012 (wwwjournaldelenvironnementnetarticlele-coton-gm-favorise-la-biodiversite-selon-une-etude-chinoise29487)33 Voir Daniel Cadis laquo Claude Meacutenara ldquoMon maiumls transgeacutenique est le plus eacutecologique rdquo raquo lefigarofr 6 avril 2007(wwwlefigarofractualite2007040601001-20070406ARTFIG90080-claude_menara_mon_mais_transgenique_est_le_plus_ecologiquephp)34 Jean Claude Pernollet art cit p 19535 Andreacute Gallais laquo La principale varieacuteteacute de bleacute ldquobiordquo serait-elle geacuteneacutetiquement modifieacutee raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 314 octobre 2015 p 46-48 (httpswwwpseudo-sciencesorgLa-principale-variete-de-ble-bio-serait-elle-genetiquement-modifiee)

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I LES PLANTES TRANSGEacuteNIQUES OUTILS DE LA SANTEacute DU VEacuteGEacuteTAL

Crsquoest en 1983 que fut obtenue la premiegravere plante transgeacutenique dans le laboratoire belge de lrsquouniversiteacute de Gand dirigeacute par Marc Van Montagu gracircce aux travaux qursquoil mena avec Joseph Schnell un tabac geacuteneacutetiquement modifieacute (GM) reacutesultant drsquoun transfert de gegravene reacutealiseacute agrave lrsquoaide drsquoune agrobacteacuterie Agrobacterium tumefaciens priveacutee de son gegravene infectieux propageant la galle du collet une maladie des racines du veacutegeacutetal pour ecirctre remplaceacute par un gegravene drsquointeacuterecirct qui confegravere agrave la plante de nouvelles proprieacuteteacutes Ce premier tabac biotechnologique inteacutegrait ainsi un gegravene lui confeacuterant une reacutesistance agrave un antibiotique Ce fut ensuite un tabac reacutesistant agrave des insectes qui fut mis au point gracircce agrave un transfert drsquoun gegravene du bacille de Thuringe (Bacillus thuringiensis) produisant une proteacuteine toxique pour de nombreux insectes Le bacille de Thuringe est une bacteacuterie largement utiliseacutee comme substance active insecticide incorporeacutee dans des formulations de biopesticides (appeleacutees aujourdrsquohui produits de biocontrocircle) depuis plusieurs deacutecennies tant dans lrsquoagriculture conventionnelle que lrsquoagriculture biologique Les plantes modifieacutees avec un gegravene de Bacillus thuringiensis sont appeleacutees laquo Bt raquo (tabac Bt maiumls Bthellip)

Par la suite dans les anneacutees 1990 un plant de tabac et une tomate reacutesistants agrave des virus ont eacuteteacute cultiveacutes en Chine 3 et en 1994 une tomate agrave maturation retardeacutee la tomate Flavr Savr a eacuteteacute commercialiseacutee aux Eacutetats-Unis pendant deux ans Ce fut un eacutechec commercial Produite par la socieacuteteacute Calgene elle se reacuteveacutela deacutecevante tant pour ses qualiteacutes gustatives peu convaincantes que pour des faciliteacutes espeacutereacutees dans son transport qui ne furent pas constateacutees Le rachat de Calgene par la socieacuteteacute Monsanto en 1996 mit fin agrave cette expeacuterience

De nombreux projets de modifications geacuteneacutetiques sur plusieurs espegraveces veacutegeacutetales ont existeacute dans les cartons des laboratoires de recherche dans les anneacutees 1980-1990 4 mais lrsquoessor des plantes biotech va reacuteellement se produire agrave partir de 1996 avec la mise en culture de plantes transgeacuteniques commercialiseacutees pour faciliter le deacutesherbage et mieux reacutesister agrave des insectes ravageurs

3 Voir Zhang Tao et Zhou Shundong laquo Lrsquoutilisation des OGM en Chine enjeux et deacutebats raquo Perspectives chinoises ndeg 76 mars-avril 2003 p 52-60 (wwwperseefrdocperch_1021-9013_2003_num_76_1_2948) Clive James laquo Global Status of Transgenic Crops in 1997 raquo ISAAA Briefs no 5 1997 (httpciteseerxistpsueduviewdocdownloaddoi=10113654311amprep=rep1amptype=pdf)4 Voir ainsi les nombreux dossiers speacuteciaux publieacutes dans les anneacutees 1990 par les revues La Recherche (ndeg 270 par exemple) ou Biofutur (ndeg 90 ou no 172 par exemple)

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Quel nom pour les plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees Les premiegraveres plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees (PGM) ont eacuteteacute obtenues par transgeacutenegravese soumise agrave la reacuteglementation speacutecifique concernant les OGM (en Europe notamment) Aussi cette deacutenomination PGM est-elle maintenant associeacutee aux plantes transgeacuteniquesDepuis le champ des modifications geacuteneacutetiques en laboratoire srsquoest eacutelargi agrave drsquoautres techniques comme la mutagenegravese induite ou les techniques drsquoeacutedition du geacutenome Agrave ce jour les plantes obtenues par ces techniques ne sont pas encore reacuteglementeacutees comme des OGM Une reacuteflexion est cependant conduite dans lrsquoensemble des pays du monde y compris dans lrsquoUnion europeacuteenne sur la reacuteglementation agrave leur appliquer Consideacuterant les OGM comme dangereux drsquoun point de vue socieacutetal les ONG environnementalistes (Greenpeace Confeacutedeacuteration paysanne Les Faucheurs volontaireshellip) appellent les produits obtenus par biotechnologies des laquo OGM cacheacutes raquo ce qui nrsquoa guegravere de fondement scientifique Agrave lrsquoinstar du vocable anglais reacutepandu dans le monde nous preacutefeacuterons deacutenommer toutes les plantes qui reacutesultent de la mise en œuvre du geacutenie geacuteneacutetique crsquoest-agrave-dire des biotechnologiques quelle que soit la technique qui ait eacuteteacute utiliseacutee laquo plantes biotech raquo (plantes GM) On reacuteservera les termes drsquoOGM ou de PGM aux organismes obtenus par transgeacutenegravese et celui drsquoOGE (organismes geacuteneacutetiquement eacutediteacutes en anglais Genetically Engineered Organism ou Genetically Edited Organism GEO) agrave ceux qui le sont par eacutedition du geacutenome

Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 2020

1 Des eacuteveacutenements de transformation pour ameacuteliorer la santeacute du veacutegeacutetal

Ce sont donc avec des caractegraveres agronomiques de lutte contre les fleacuteaux qui affectent les plantes cultiveacutees que se sont deacuteveloppeacutees les premiegraveres plantes biotech insectes et neacutematodes (vers ronds) ravageurs qui attaquent la plante en train de se deacutevelopper agents pathogegravenes qui propagent des maladies ou encore mauvaises herbes qui sont en concurrence avec les cultures pour lrsquoeau et les nutriments du sol dans la parcelle En conseacutequence les premiegraveres plantes transgeacuteniques ont eacuteteacute modifieacutees pour preacuteserver leur santeacute face agrave leurs bioagresseurs 5

Crsquoest en 1995 que les premiegraveres autorisations de plantes GM ont eacuteteacute accordeacutees aux Eacutetats-Unis pour des plantes reacutesistantes agrave des insectes qui leur sont nuisibles un cotonnier (Bollgardreg Cotton portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 de Monsanto) et un maiumls (Knockoutreg Corn portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation Bt 176 de Syngenta tous deux reacutesistants agrave des insectes de la famille des leacutepidoptegraveres ainsi qursquoune pomme de terre (New Leaf Potatoreg portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation Russet Burbank de Monsanto) reacutesistante agrave un coleacuteoptegravere le doryphore pomme de terre eacutegalement autoriseacutee au Canada la mecircme anneacutee 6

5 Terme consacreacute depuis une quinzaine drsquoanneacutees pour deacutesigner tout organisme nuisible agrave la plante6 Voir Anthony M Shelton Jian-Zhou Zhao et Richard T Roush laquo Economic Ecological Food Safety and Social Consequences of the Deployment of Bt Transgenic Plants raquo Annual Review of Entomology vol 47 janvier 2002 p 845-881 (httpwwwdataforestryoregonstateeduorbBiotechClass200420materials9A-BT20CROPSAnnRevEnt47pdf)

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Gracircce aux travaux de lrsquoInternational Service for the Acquisition of Agri-biotech Application (ISAAA) animeacute pendant pregraves de vingt ans par son fondateur Clive James il est possible de suivre lrsquoeacutevolution des surfaces de plantes biotech dans le monde par culture par transformation geacuteneacutetique et par pays 7 Les premiegraveres mises en culture ont concerneacute des plantes toleacuterantes agrave des herbicides (herbicide-toleacuterantes HT) et des plantes reacutesistantes aux insectes (insectes-reacutesistantes IR) Dans le premier cas on introduit dans la plante un gegravene qui induit la synthegravese drsquoune enzyme qui lui permet de deacutetoxifier cet herbicide Si on choisit un herbicide non seacutelectif comme le glyphosate ou le glufosinate seules les plantes posseacutedant lrsquoenzyme qui permet agrave la plante de reacutesister agrave lrsquoherbicide utiliseacute ne sont pas deacutetruites et les autres plantes indeacutesirables dans la parcelle le sont Il srsquoagit de repousses de cultures preacuteceacutedentes drsquoadventices ou de mauvaises herbes comme le gaillet ou le coquelicot qui diminuent les rendements mais aussi des plantes deacuteleacutetegraveres comme lrsquoambroisie ou le datura qui seacutecregravetent des moleacutecules naturelles toxiques pour lrsquohomme et les animaux Les plantes biotech tolegraverent lrsquoherbicide qui se reacutevegravele fatal pour les autres plantes Dans le second cas les plantes GM contiennent des eacuteveacutenements de transformation permettant agrave la plante de seacutecreacuteter dans ses tissus des proteacuteines toxiques pour des insectes qui se nourrissent de la plante Ces insectes sont deacutecimeacutes par la plante ce qui lui permet de mieux reacutesister agrave leurs ravages

Premiegraveres constructions geacuteneacutetiques drsquoun eacuteveacutenement de transformation

Source Groupement national interprofessionnel des semences et plants (Gnis) wwwgnisfr Pour notre exemple les gegravenes drsquointeacuterecircts sont les gegravenes cry1Ab et bar le gegravene marqueur est bla auxquels srsquoajoutent le gegravene promoteur (PEPC et speacutecifique du pollen 8) et un gegravene terminateur

7 Voir laquo ISAAA Briefs raquo (wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs)8 Promoteur phosphoeacutenolpyruvate-carboxylase et promoteur speacutecifique du pollen voir Anna Dutton Heiri Klein Joumlrg Romeis et Franz Bigler laquo Uptake of Bt-toxin by herbivores feeding on transgenic maize and consequences for the predator Chrysoperla carnea raquo Ecological Entomology vol 27 ndeg 4 aoucirct 2002 p 441447 (httpsonlinelibrarywileycomdoiepdf101046j1365-2311200200436x)

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Qursquoest-ce que le maiumls Bt 176 Knockoutreg Corn Une plante biotech peut ecirctre deacutesigneacutee par son nom commercial qui deacutepend de la socieacuteteacute qui la distribue mais aussi par le nom de son eacuteveacutenement de transformation (trait en anglais) qui est lrsquoeacuteleacutement geacuteneacutetique qui a eacuteteacute introduit dans le geacutenome de la planteLe maiumls Knockoutreg Corn commercialiseacute par Syngenta (autres noms commerciaux NaturGard KnockOuttrade Maximizertrade) est un maiumls qui contient lrsquoeacuteveacutenement de transformation Bt 176 (ou 176) Celui-ci est composeacute de trois gegravenes cry1Ab bar et bla qui proviennent de trois bacteacuteries diffeacuterentes Bacillus thuringiensis subsp Kurstaki Streptomyces hygroscopicus et Escherichia coli Inteacutegreacutes au geacutenome de la plante ces gegravenes produisent respectivement ndash une toxine cry1Ab qui deacutetruit lrsquoappareil digestif drsquoinsectes leacutepidoptegraveres (pyrale du maiumls et seacutesamie) Les insectes qui consomment ce maiumls modifieacute sont donc tueacutes et par conseacutequent la reacutesistance de la plante agrave ces insectes ravageurs est augmenteacutee ndash une enzyme PAT (phosphinothricine N-aceacutetyltransfeacuterase) qui permet agrave la plante de survivre quand on eacutepand des herbicides non seacutelectifs agrave base de glufosinate crsquoest-agrave-dire que dans le champ toutes les plantes sont deacutetruites agrave lrsquoexception de celles posseacutedant ce gegravene qui induit la synthegravese drsquoune enzyme inhibant lrsquoactiviteacute de lrsquoherbicide ndash une enzyme qui deacutetoxifie des antibiotiques de la famille des szlig-lactames comme lrsquoampicilline Ce caractegravere a eacuteteacute introduit afin de faciliter la phase de tri Tregraves deacutecrieacutee pour des raisons de risque sanitaire lrsquointroduction de gegravenes reacutesistants agrave des antibiotiques sera abandonneacutee dans les constructions ulteacuterieures drsquoOGMPour srsquoexprimer ces gegravenes ont besoin drsquoun gegravene promoteur qui leur est associeacute dans la construction geacuteneacutetique

Lrsquoeacuteveacutenement de transformation 176 confegravere ainsi agrave la varieacuteteacute de maiumls qui lrsquointegravegre une double proprieacuteteacute une reacutesistance agrave des insectes ravageurs et une toleacuterance agrave un herbicide (HTIR) Lrsquoagriculteur nrsquoa plus besoin de traiter avec des insecticides pour la proteacuteger des attaques de la pyrale et de la seacutesamie et il peut deacutesherber son champ de maiumls avec un herbicide agrave base de glufosinate Comme celui-ci est un herbicide non seacutelectif (encore appeleacute total ou universel) il est possible de se deacutebarrasser des mauvaises herbes de la parcelle avec une pulveacuterisation bien positionneacuteeLrsquoeacuteveacutenement de transformation 176 (code SYN-EV176-9) a reccedilu des autorisations pour un usage dans lrsquoalimentation humaine avant et apregraves transformation agro-alimentaire dans lrsquoUnion europeacuteenne et 13 pays (Argentine Australie Canada Chine Japon Nouvelle-Zeacutelande Philippines Afrique du Sud Coreacutee du Sud Suisse Taiwan Eacutetats-Unis et Zambie) et pour lrsquoalimentation animale dans lrsquoUnion europeacuteenne et 9 pays (Argentine Canada Chine Japon Philippines Afrique du Sud Coreacutee du Sud Suisse Eacutetats-Unis) LrsquoUnion europeacuteenne qui avait accordeacute son autorisation en 1997 pour une dureacutee de dix ans ne lrsquoa pas renouveleacutee en 2007 Cet eacuteveacutenement de transformation est eacutegalement autoriseacute pour la culture en Argentine au Canada au Japon et aux Eacutetats-Unis

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Pour conclure sur lrsquoeacuteveacutenement de transformation du maiumls Bt 176 des travaux de recherche ont deacutemontreacute que son controcircle des leacutepidoptegraveres pyrale et seacutesamie eacutetait imparfait et srsquoaccompagnait par conseacutequent de deacutegacircts significatifs sur la culture En effet en raison drsquoun gegravene promoteur mal choisi la proteacuteine Cry1Ab ne srsquoexprimait que dans les tiges et le pollen au contraire drsquoun autre eacuteveacutenement de transformation concurrent qui allait ecirctre mis sur le marcheacute peu apregraves et le supplanter le MON 810 de Monsanto qui srsquoexprime aussi dans les eacutepis (voir page 24 pour une illustration avec du maiumls Bt MON 810) Voir Laurent Folcher et al laquo Study of effects of Bt maize (Zea mays) events on Lepidoptera Ostrinia nubilalis Sesamia nonagrioides in Southwestern France raquo Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences 71(2 Pt A) janvier 2006 p 227-231

Quatre cultures majeures sont concerneacutees par les transformations biotechnologiques le cotonnier le soja le maiumls et le canola 9 (ou colza GM cultiveacute au Canada) Les cultures chinoises de tabac ou de tomates geacuteneacutetiquement modifieacutees du deacutebut des anneacutees 1990 ne sont plus significatives face agrave cet essor Drsquoautres cultures nettement moins importantes vont suivre le riz la luzerne toleacuterante au glyphosate (Roundup Readyreg) la papaye et la courge sont cultiveacutes aux Eacutetats-Unis eacutegalement la pomme de terre ou la betterave agrave sucre ou encore lrsquoananas au Costa Rica et des fleurs ornementales en Colombie Des succegraves sur de petites cultures localiseacutees ont eacuteteacute remarqueacutes ces derniegraveres anneacutees par exemple agrave Hawaii avec la plantation de papayers reacutesistants agrave une maladie causeacutee par un virus le Papaya ringspot virus (PRSV) Des espoirs sont placeacutes dans le deacuteveloppement de pruniers geacuteneacutetiquement modifieacutes pour lutter contre la sharka la maladie virale la plus deacutevastatrice du genre Prunus causeacutee par le Plum pox virus (PPV) Elle a eacuteteacute identifieacutee agrave lrsquoorigine dans les Balkans et a fortement essaimeacute notamment en Ameacuterique du Nord On remarque eacutegalement la large adoption de lrsquoaubergine Brinjal Bt (IR) par les agriculteurs du Bangladesh Ils eacutetaient vingt en 2014 et plus de vingt-sept mille en 2017 totalisant une superficie de 2 400 hectares (il srsquoagit de tregraves petites exploitations) sur un total de 50 000 hectares drsquoaubergines cultiveacutees

La transformation dominante pour les quatre grandes cultures est la toleacuterance agrave un herbicide qui surpasse encore la reacutesistance aux insectes ou aux virus Parallegravelement se deacuteveloppe lrsquoempilage de caractegraveres crsquoest-agrave-dire le fait que dans une mecircme plante il puisse y avoir plusieurs gegravenes de transformation Ainsi si la surface consacreacutee agrave des plantes biotech toleacuterantes agrave un ou des herbicides a culmineacute avec 100 millions drsquohectares en 2015 (et autour de 20 millions drsquohectares pour les plantes biotech reacutesistantes agrave des insectes et agrave des virus)

9 Le canola est produit au Canada en cultures de printemps ou drsquoautomne il srsquoagit drsquoun colza geacuteneacutetiquement modifieacute pour obtenir moins drsquoacide eacuterucique et moins drsquoacides gras (AG) satureacutes et plus drsquoAG mono-insatureacute (acide oleacuteique) Voir Canola Council of Canada laquo Le canola les mythes deacutemystifieacutes raquo canolacouncilorg (httpsfrcanolacouncilorghuile-et-tourteauhuile-de-canolale-canola-les-mythes-deacutemystifieacutesmyth1)

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en 2017 ce ne sont plus que 887 millions drsquohectares qui sont consacreacutes agrave la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) et 233 millions drsquohectares agrave la reacutesistance agrave des insectes (IR) et agrave des virus En revanche on observe un essor marqueacute des cultures de plantes contenant plusieurs eacuteleacutements de transformation avec une progression de plus de 50 millions drsquohectares en dix ans (20 millions drsquohectares en 2007 et 777 millions drsquohectares de cultures en 2017) Ces plantes sont toleacuterantes agrave des herbicides et reacutesistantes agrave des insectes et des virus (IR-HT) ce sont des plantes polyvalentes qui peuvent se deacutefendre contre plusieurs bioagresseurs

2 Le deacuteveloppement de la culture des plantes biotech une eacutepopeacutee sur vingt ans

Avant de passer au stade de la commercialisation des plantes GM de nombreuses expeacuterimentations en champ ont eacuteteacute conduites pendant dix ans Un tiers des essais concernait le maiumls un cinquiegraveme le canola la tomate et la pomme de terre faisant jeu eacutegal avec 11 puis agrave moins de 10 le soja (9 ) le cotonnier (7 ) et le tabac (5 ) Entre 1986 et 1997 ce ne sont pas moins de 25 000 essais (15 000 avant 1995 10 000 entre 1995 et 1997) concernant 60 mises en culture 10 caractegraveres de transformations qui ont eacuteteacute conduits dans 45 pays par des socieacuteteacutes qui ont deacuteposeacute des dossiers de demandes drsquoautorisation de commercialisation (importation et mise en culture) dans plusieurs pays

Le dialogue est alors de mise entre les autoriteacutes en charge de la reacuteglementation et les eacutequipes drsquoexpeacuterimentateurs Les reacutesultats sont communiqueacutes agrave la communauteacute scientifique et au grand public pour en deacutebattre 10 Lrsquoimportant selon Clive James 11 est alors de contribuer agrave faire comprendre ce que sont les cultures transgeacuteniques

Apregraves cette phase drsquoessais crsquoest en 1996 que commencegraverent reacuteellement la mise en culture et la commercialisation des plantes biotech dont lrsquoessor se mesure par lrsquoexpansion des surfaces cultiveacutees

Ces derniegraveres anneacutees on note une diversification des caractegraveres Deux geacuteneacuterations de pomme de terre Innatereg dont les modifications ralentissent le brunissement ou protegravegent contre le mildiou ont eacuteteacute approuveacutees aux Eacutetats-Unis et au Canada en 2016 et 2017 de mecircme que les pommes Articreg mises au point pour limiter le brunissement Le soja Plenishtrade contient plus drsquoacide gras insatureacute (acide oleacuteique) et moins drsquoacides gras satureacutes que le soja conventionnel ce qui ameacuteliore le profil nutritionnel de lrsquohuile qui en est

10 Voir agrave ce sujet Marcel Kuntz LrsquoAffaire Seacuteralini Lrsquoimpasse drsquoune science militante Fondation pour lrsquoinnovation politique juin 2019 (wwwfondapolorgetudelaffaire-seralini-limpasse-dune-science-militante)11 Voir Clive James art cit

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extraite Depuis 2013 un caractegravere de toleacuterance agrave la seacutecheresse est inteacutegreacute dans les empilements de maiumls et reacutepond agrave une forte demande notamment en Afrique puisque la superficie a augmenteacute pour passer de 50 000 hectares en 2013 agrave 12 million en 2016 et agrave 14 million en 2017

Eacutevolution des surfaces biotech cultiveacutees entre 1996 et 2017En 1996 premiegravere anneacutee de commercialisation des plantes biotech les espegraveces cultiveacutees eacutetaient le tabac (35 soit 1 million drsquohectares) le cotonnier (27 soit 800 000 hectares) le soja (18 soit 500 000 hectares) le maiumls (10 ) le canola (5 ) la tomate (4 ) et la pomme de terre (moins de 1 ) Les eacuteveacutenements de transformations concernaient la reacutesistance aux virus (40 ) et la reacutesistance aux insectes (37 ) ainsi que la toleacuterance agrave des herbicides (23 )

En 1997 les surfaces cultiveacutees se sont consideacuterablement multiplieacutees (11 millions drsquohectares) Les plantes toleacuterantes agrave un herbicide repreacutesentaient 63 des surfaces cultiveacutees celles reacutesistantes aux insectes 30 et celles reacutesistantes aux virus 7 Le soja le maiumls le cotonnier et le colza (canola) repreacutesentent 86 des cultures GM et 75 des superficies se situent sur le continent nord-ameacutericain Agrave la fin de lrsquoanneacutee 1997 srsquoest mis en place le scheacutema que lrsquoon connaicirct maintenant de quatre cultures dominantes (soja maiumls cotonnier colzacanola) et une hieacuterarchie dans les eacuteleacutements de transformation qui est encore respecteacutee aujourdrsquohui la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) surclasse la reacutesistance aux insectes (IR)

Dix ans plus tard en 2007 ce sont 1143 millions drsquohectares qui sont cultiveacutes en plantes transgeacuteniques et en 2018 les plantes GM occupent une superficie de 1917 millions drsquohectares Les superficies des terres cultiveacutees en soja biotech par rapport au soja conventionnel sont devenues majoritaires (64 en 2007 79 en 2017) pour le coton eacutegalement (473 en 2007 771 en 2017) Les superficies de maiumls biotech ont augmenteacute elles aussi passant drsquoun pourcentage de 24 de la surface totale mondiale de cette culture agrave 32 en 2017 Pour le colza (canola) lrsquoeacutevolution se situe de 20 des terres cultiveacutees en canola en 2007 agrave 30 en 2017 Les plantes IR repreacutesentent 13 des surfaces cultiveacutees 47 pour les plantes HT mais 40 des surfaces sont cultiveacutees avec des varieacuteteacutes polyvalentes (HT-IR) capables de reacutesister aux insectes ravageurs et drsquoecirctre en mecircme temps deacutesherbeacutees plus facilement (empilage de gegravenes)

Agrave cocircteacute de ces quatre cultures majeures apparaissent sur le marcheacute de nouvelles espegraveces de plantes biotech cultiveacutees sur de petites eacutechelles la canne agrave sucre lrsquoalfalfa (luzerne) la papaye la pomme de terre la betterave agrave sucre lrsquoaubergine et la courge

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Au deacutebut la commercialisation des plantes transgeacuteniques a eacuteteacute reacutealiseacutee par une majoriteacute des grandes socieacuteteacutes priveacutees (Monsanto AgrEvo Florigene Calgene SEITA Zenecahellip) mais aussi par des universiteacutes qui valorisaient les travaux de recherche de leurs laboratoires (Cornell University ou Universiteacute du Saskatchewan par exemple 12) Puis au fil des anneacutees des concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes du secteur des semences et de lrsquoagrochimie se sont opeacutereacutees faccedilonnant la structuration actuelle avec trois groupes majeurs ancreacutes sur trois reacutegions diffeacuterentes Corteva Agriscience (2019) aux Eacutetats-Unis (siegravege social au Delaware) ChemChina et sa filiale Syngenta (2017) en Chine (siegravege social agrave Peacutekin) et Bayer CropScience (2018) ayant absorbeacute Monsanto en Europe (siegravege social en Allemagne) Ces consortiums ont les moyens de faire face agrave des reacuteglementations de plus en plus exigeantes tout particuliegraverement agrave celles de lrsquoUnion europeacuteenne 13 reacuteclamant des dossiers de demandes drsquohomologation et de suivi postcommercialisation tregraves oneacutereux agrave constituer (plus de 100 millions drsquoeuros par dossier 14)

12 Voir Clive James et Anatole F Krattiger laquo Global Review of the Field Testing and Commercialization of Transgenic Plants 1986 to 1995 The First Decade of Crop Biotechnology raquo ISAAA Briefs ndeg 1 1996(wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs01downloadisaaa-brief-01-1996pdf)13Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour linnovation politique janvier 202014 Communication personnelle drsquoAlain Toppan directeur geacuteneacuteral du groupe Biogemma (2017-2018) ancien chef deacuteveloppement OGM Europe du groupe Limagrain puis du groupe Vilmorin (2006-2017)

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Source adapteacute reacuteviseacute et actualiseacute agrave partir drsquoun scheacutema initialement proposeacute par Bernard Ambolet laquo La chimie organique au service de lrsquoagriculture raquo in Catherine Regnault-Roger et Andreacute Fougeroux Santeacute du veacutegeacutetal 100 ans deacutejagrave Regards sur la phytopharmacie Presses des Mines 2018 p 86

Concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes pour former les trois grands groupes leaders du secteur agricole (agrochimie amp biotechnologies)

Corteva Agriscience

2019

DowDuPont 2017

Dow Elanco 1989

Dupont de Nemours

Dow AgroSciences

2007

Elanco (Eli Lilly amp Co)

Dow Chemical Company

Dow AgroSciences

1997Rohm

and Haas

Syngenta 2000 CHEMCHINA

Novartis 1996

Ciba Geigy 1970 Sandoz Zeneca Astra

ICI Imperial Chemical

IndustriesStaufferGeigy Ciba

Astra Zeneca 1999

CHEMCHINA Syngenta

(filiale) 2017

Bayer CropScience

2003Monsanto

Aventis CropScience

1999Bayer

Fisons Rhocircne Poulenc AgrochimieSchering Roussel

Uclaf Hoechst

Bayer CropScience

2018

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II LES PROMESSES DES NOUVELLES BIOTECHNOLOGIES (NBT) POUR LA SANTEacute VEacuteGEacuteTALE

Les derniegraveres techniques drsquoeacutedition du geacutenome sont plus preacutecises plus rapides et moins oneacutereuses que la transgeacutenegravese ou la mutageacutenegravese aleacuteatoire et ont eacuteteacute de ce fait tregraves vite inteacutegreacutees dans la boicircte agrave outils des seacutelectionneurs de semences pour optimiser lrsquoameacutelioration varieacutetale des plantes cultiveacutees crsquoest drsquoailleurs pourquoi elles sont appeleacutees communeacutement laquo New Plant Breeding Techniques raquo ou NPBT (nouvelles techniques de seacutelection veacutegeacutetale)

Elles sont utiliseacutees pour provoquer une modification de lrsquoADN geacutenomique en creacuteant des mutations cibleacutees par substitution drsquoun nucleacuteotide 15 par un autre par une deacuteleacutetion ou insertion de nucleacuteotides ou encore en induisant des coupures de lrsquoADN pour y inseacuterer un nouveau fragment Avec certaines de ces nouvelles techniques cette coupure est si preacutecise qursquoon parle de laquo ciseaux moleacuteculaires raquo Ces modifications sont tregraves cibleacutees et la notion de reacuteeacutecriture du geacutenome ou drsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) srsquoest imposeacutee En effet il ne srsquoagit pas de provoquer un grand bouleversement de lrsquoADN par lrsquoaction agrave lrsquoaveugle drsquoun rayonnement physique et drsquoun agent chimique mutagegravene comme cela se produit dans une mutation aleacuteatoire ou encore de proceacuteder agrave lrsquointroduction au hasard drsquoun nouvel ADN dans une cellule agrave lrsquoaide de diverses techniques de peacuteneacutetration comme cela se fait dans une transgeacutenegravese Agrave ces modifications aleacuteatoires succegravede une deuxiegraveme phase de tri entre plusieurs milliers de cellules obtenues afin de seacutelectionner celles qui portent la transformation du geacutenome rechercheacutee En proceacutedant par eacutedition geacutenomique les effets hors cible 16 se sont consideacuterablement reacuteduits et ont par conseacutequent diminueacute la phase de tri ce qui eacuteconomise du temps et de lrsquoargent De plus en utilisant certaines techniques drsquoeacutedition du geacutenome il est impossible de distinguer si lrsquoorganisme que lrsquoon examine provient drsquoune manipulation geacuteneacutetique en laboratoire ou reacutesulte drsquoune mutation spontaneacutee intervenue dans la nature Avec de tels outils de preacutecision les eacutetapes drsquoune seacutelection veacutegeacutetale classique pour lrsquoameacutelioration varieacutetale se sont consideacuterablement alleacutegeacutees et les recherches dans le domaine du veacutegeacutetal se deacuteveloppent intenseacutement

15 Le nucleacuteotide est lrsquouniteacute de base des acides nucleacuteiques (ADN et ARN) constitueacutee drsquoune base azoteacutee drsquoun pentose et de groupes phosphates16 Transformation qui se situe agrave un autre endroit du geacutenome que celui viseacute

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Une revue reacutecente de la litteacuterature scientifique recense les publications sur le sujet des NPBT entre janvier 1996 et fin mai 2018 17 Sur 1 328 eacutetudes consacreacutees aux applications de lrsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) dans le domaine des plantes agricoles et modegraveles la technique CRISPR deacutecouverte en 2012 a le plus mobiliseacute les chercheurs 1 032 articles lui sont consacreacutes Lrsquoeacutedition de base (base editing) la tregraves reacutecente technique drsquoeacutedition du geacutenome qui est mentionneacutee pour la premiegravere fois en novembre 2017 a deacutejagrave susciteacute 42 articles en six mois

Publications de recherche consacreacutees aux diffeacuterentes NPBT par techniques entre janvier 1996 et fin mai 2018

CRISPR Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats

TALEN Transcription activator-like effector nuclease

ZFN Zinc Finger Nuclease Technology

ODM-MN Oligonucleotide Directed Mutagenesis- New Breeding Techniques Meganuclease

BE Base Editing

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

17 Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

CRISPR 79

TALEN 9

ODM- MN 4 ZFN

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Ces publications ont concerneacute vingt-huit espegraveces de plantes cultiveacutees On remarque lrsquoimportance du riz ce qui ne surprend pas quand on sait que le continent asiatique a piloteacute agrave lui seul plus de 50 de ces publications de recherche 18 La deuxiegraveme plante la plus eacutetudieacutee est la plante modegravele Arabidopsis taliana lrsquoArabette des dames Les organismes modegraveles sont eacutetudieacutes par toute la communauteacute scientifique internationale et donnent des points de repegraveres en matiegravere drsquoavanceacutees scientifiques

Sur lrsquoensemble des projets de recherche 99 portaient sur des applications commerciales ou industrielles directes pour ameacuteliorer (par ordre deacutecroissant)

ndash des caractegraveres agronomiques (itineacuteraires techniques croissance rendement) 38

ndash la qualiteacute alimentaire (nutrition humaine et animale) 28

ndash la toleacuterance aux stress biotiques (insectes ravageurs maladies virus etc) 16

ndash la toleacuterance aux stress abiotiques (seacutecheresse carence en azote rayonnements UV etc) 5

ndash la toleacuterance agrave des herbicides 8

ndash la valorisation industrielle 5

Les techniques de transformation sont tregraves majoritairement des modifications mineures de type SDN1 point de mutation ou eacutedition de base (92 ) Pour les modifications du geacutenome plus conseacutequentes 3 sont classeacutees en SDN2 et 5 en SDN3 19

18 Voir agrave ce sujet la troisiegraveme note de cette seacuterie Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 202019 Pour une deacutefinition des SDN (site directed nuclease) voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit Pour rappel SDN1 inactivation drsquoun gegravene par coupure cibleacutee et reacuteparation deacutefectueuse (deacuteleacutetion ou insertion de quelques nucleacuteotides) SDN2 modification cibleacutee de quelques nucleacuteotides dans un gegravene donneacute SDN3 insertion cibleacutee drsquoun ADN eacutetranger agrave un site donneacute

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Espegraveces veacutegeacutetales eacutetudieacutees par NPBT (entre janvier 1996 et fin mai 2018) par importance deacutecroissante du nombre de publications de recherche deacutedieacutees

Riz

Arabidopsis

Tomate Bleacute

MoussesTabac

MaiumlsAlgues

Soja

Pomme de terre

465

77107

5323

218

6384

4921

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al art cit

Les recherches se sont deacuterouleacutees dans 68 pays et deux drsquoentre eux sont particuliegraverement actifs la Chine (599 publications soit 40 ) et les Eacutetats-Unis (487 publications soit 33 ) Parmi les laboratoires et socieacuteteacutes tregraves en pointe sur ces recherches on note un fort investissement des organismes chinois (Acadeacutemie des sciences de Chine et les acadeacutemies drsquoagriculture de diverses provinces ainsi que des universiteacutes chinoises) non seulement pour les eacutetudes sur le riz pour lesquelles ils deacuteploient des activiteacutes intenses mais aussi sur le colza le cotonnier la tomate et le bleacute La Chine est leader pour les applications agricoles

De nombreuses universiteacutes ameacutericaines (Californie Minnesota Florida Kansas State Penn State) quelques universiteacutes au Japon (Tamagawa Tsukuba Tosushima) et en Europe (universiteacute de Kiel en Allemagne universiteacute Paris-Saclay et de Montpellier en France) ou des centres de recherche bien connus comme lrsquoInstitut des sciences Weizmann en Israeumll ou lrsquoInstitut Max-Planck en Allemagne ou lrsquoInstituto de Agricultura Sostenible du Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas (CIC) en Espagne ainsi que des socieacuteteacutes du secteur priveacute (DuPont-Pioneer Syngenta seeds Cellectis Plant Sciences Calyxt Dow AgroScience) sont tregraves engageacutes dans ces recherches

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III OGM ET OGE VEacuteGEacuteTAUX OUTILS POUR ONE HEALTH UN MONDE UNE SEULE SANTEacute

Comme nous lrsquoavons vu dans la premiegravere note de cette seacuterie 20 en preacuteservant la santeacute des humains et des animaux nous preacuteservons la santeacute du monde car dans le cadre du concept One Health il nrsquoy a qursquoun seul monde et une seule santeacute La santeacute du veacutegeacutetal srsquoinscrit pleinement dans ce concept et les OGM et OGE illustrent parfaitement qursquoen ameacuteliorant la santeacute du veacutegeacutetal avec les biotechnologies veacutegeacutetales on a la possibiliteacute drsquoameacuteliorer la santeacute de tous

1 Un cas drsquoeacutecole le maiumls Bt MON 810 et le risque mycotoxines

Le maiumls Bt MON 810 la seule plante transgeacutenique cultiveacutee dans lrsquoUnion europeacuteenne (essentiellement aujourdrsquohui en Espagne et un peu au Portugal) est un cas drsquoeacutecole Ce maiumls est geacuteneacutetiquement modifieacute par incorporation drsquoun gegravene qui permet aux cellules de la plante de syntheacutetiser une proteacuteine agrave caractegravere insecticide Celle-ci perturbe le fonctionnement digestif de deux ravageurs majeurs de cette culture la pyrale du maiumls (Ostrinia nubilalis) et la seacutesamie (Sesamia nonagrioides) Les varieacuteteacutes de maiumls MON 810 les controcirclent efficacement en diminuant les populations de ces insectes de plus de 90 dans les parcelles cultiveacutees 21 Outre la limitation des deacutegacircts des insectes sur les eacutepis et les tiges de maiumls ce maiumls transgeacutenique deacuteveloppe un effet beacuteneacutefique dans les reacutegions ougrave seacutevissent des fusarioses maladies affectant la santeacute du maiumls

Agrave un stade avanceacute les eacutepis de maiumls se couvrent de moisissures symptocircme de lrsquoinstallation des champignons pathogegravenes des Fusarium agents de cette maladie Les fusarioses srsquoaccompagnent dans des conditions environnementales favorables pour leur deacuteveloppement de production de mycotoxines (toxines produites par des champignons) extrecircmement dangereuses et deacuteleacutetegraveres qui contaminent les reacutecoltes

Selon la nature des mycotoxines produites diffeacuterentes pathologies peuvent survenir chez lrsquohomme ou chez lrsquoanimal atteintes reacutenales du foie du tube digestif du systegraveme immunitaire et de lrsquoappareil reproducteur Certaines mycotoxines sont canceacuterogegravenes drsquoautres sont des perturbateurs endocriniens Des maladies seacutevegraveres ont eacuteteacute constateacutees chez les humains agrave la suite de consommation de farines contamineacutees Dans notre meacutemoire historique

20 Voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit21 Laurent Folcher et al laquo Lower mycotoxin levels in Bt maize grain raquo Agronomy for Sustainable Development vol 30 ndeg 4 deacutecembre 2010 p 711-719(httpslinkspringercomcontentpdf1010512Fagro2F2010005pdf)

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figure encore au Moyen Acircge le mal des Ardents ou feu de saint Antoine qui provoquait des hallucinations et des troubles circulatoires pouvant aller jusqursquoau deacutecegraves ou encore dans les anneacutees 1950 la consommation de pain agrave Pont-Saint-Esprit qui se soldera par la mort de dix personnes et une cinquantaine drsquointernements psychiatriques

Eacutepis de maiumls drsquoune parcelle expeacuterimentale cultiveacutee avec des maiumls Bt et conventionnels

A B

(A) lrsquoeacutepi de maiumls conventionnel est fusarieacute apregraves avoir eacuteteacute attaqueacute par les insectes ravageurs

(B) lrsquoeacutepi de maiumls Bt MON 810 est sain et indemne

Source Catherine Regnault-Roger photos prises en Espagne en 2010

Lrsquoalimentation animale nrsquoest pas en reste Des chevaux ont ainsi eacuteteacute intoxiqueacutes par des fourrages ou des litiegraveres contamineacutes par ces mycotoxines et les eacuteleveurs de cochons connaissent bien les troubles gastro-intestinaux et de la croissance qursquooccasionnent agrave leurs animaux des lots de ceacutereacuteales contamineacutees En 1960 des eacutelevages de dindons britanniques ont eacuteteacute deacutecimeacutes par des arachides importeacutees du Seacuteneacutegal et contamineacutees par des aflatoxines seacutecreacuteteacutees par un champignon srsquoeacutepanouissant en milieu tropical lrsquoAspergillus 22 La prise de conscience du risque mycotoxines a conduit les autoriteacutes sanitaires europeacuteennes agrave eacutetablir une reacuteglementation en 2007 fixant des seuils agrave ne pas deacutepasser

22 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Comment preacutevenir le risque de mycotoxines dans la production agricole raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 322 octobre-deacutecembre 2017 p 45-48(wwwpseudo-sciencesorgComment-prevenir-le-risque-de-mycotoxines-dans-la-production-agricole)

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Des travaux de recherche ont montreacute que la transformation geacuteneacutetique dont beacuteneacuteficie le maiumls Bt MON 810 diminue non seulement le nombre des insectes ravageurs qui sont deacutecimeacutes par la toxine Bt apregraves consommation des tiges ou eacutepis mais aussi les teneurs en mycotoxines dans les reacutecoltes 23 En effet la diminution des insectes phytophages conduit agrave la reacuteduction du nombre de blessures qursquoils infligent agrave la plante en se nourrissant et par lesquelles srsquoinstallent les champignons pathogegravenes agents des fusarioses et producteurs de mycotoxines

La culture du maiumls MON 810 en diminuant lrsquoincidence de fusarioses et le risque mycotoxines bonifie la qualiteacute sanitaire des reacutecoltes ce qui nrsquoest pas sans conseacutequence sur la santeacute animale qursquoelle preacuteserve Une eacutetude italienne a deacutemontreacute que des porcelets nourris avec du maiumls contamineacute par des mycotoxines avaient une perte de poids significative par rapport agrave ceux alimenteacutes avec du maiumls transgeacutenique Bt MON 810 24

2 Faire face au reacutechauffement climatique

Le risque mycotoxines est un risque eacutemergent en Europe aggraveacute par le reacutechauffement climatique En effet aux champignons toxinogegravenes classiques du genre Fusarium srsquoajoute agrave la faveur drsquoeacuteteacutes tregraves chauds lrsquoinstallation de champignons qui prolifegraverent normalement dans les pays tropicaux comme les dangereux Aspergillus (mentionneacutes preacuteceacutedemment agrave propos drsquoarachides) seacutecreacutetant des aflatoxines Ainsi au cours de ces derniegraveres anneacutees plusieurs contaminations par des mycotoxines de produits commercialiseacutes ont eacuteteacute constateacutees ce qui aurait pu avoir des conseacutequences dramatiques sans la vigilance des services de controcircle sanitaire

En 2013 du lait importeacute drsquoEurope de lrsquoEst a eacuteteacute refuseacute en France en raison de fortes teneurs en mycotoxines les vaches avaient consommeacute des fourrages contamineacutes par des moisissures En mai 2014 ce sont des galettes de maiumls bio Auchan et du son de bleacute Bio-Village de la marque Repegravere (Leclerc) qui sont retireacutes en hacircte des rayons des supermarcheacutes en raison de teneurs drsquoune mycotoxine (le DON ou deacuteoxynivaleacutenol) au-delagrave des seuils reacuteglementaires En juin 2014 le journal italien Il Fatto Quotidiano a rapporteacute le scandale de la commercialisation de meules drsquoun fromage italien tregraves appreacutecieacute le parmesan contamineacute aux aflatoxines scandale car il semblerait que les fromagers aient

23 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos laquo Lrsquointeacuterecirct des plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees pour la production agricole le cas du maiumls Bt raquo in Agnegraves Ricroch Yves Datteacutee et Marc Fellous (dir) Biotechnologies veacutegeacutetales Environnement alimentation santeacute Vuibert 2011 p 200-21124 Voir Filippo Rossi Mauro Morlacchini Giorgio Fusconi Amedeo Pietri et Gianfranco Piva laquo Effects of insertion of Bt gene in corn and different fumonisin content on growth performance of weaned piglets raquo Italian Journal of Animal Science vol 10 ndeg 2 2011 p 95-100(wwwtandfonlinecomdoipdf104081ijas2011e19needAccess=true)

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neacutegligeacute la contamination du lait qui servait agrave faire le fromage (des arrestations ont eacuteteacute opeacutereacutees) Cette contamination reacutesultait des eacuteteacutes caniculaires de 2012 et 2013 au cours duquel les vaches avaient eacuteteacute nourries avec du maiumls grain ou de lrsquoensilage contenant des champignons Aspergillus Les autoriteacutes des diffeacuterents pays europeacuteens ont pu ainsi constater agrave cette occasion que lors de conditions climatiques favorables ces Aspergillus qui seacutevissent de maniegravere endeacutemique en Afrique contaminant les reacutecoltes de ceacutereacuteales mal conserveacutees pouvaient prolifeacuterer sur le maiumls dans le sud ou lrsquoest de lrsquoEurope Cet exemple deacutemontre qursquoen preacuteservant la santeacute du veacutegeacutetal en le proteacutegeant de ses bioagresseurs on diminue les risques pour la santeacute animale et la santeacute humaine Le maiumls MON 810 se reacutevegravele ecirctre un outil efficace pour la santeacute dans son concept One Health Dans ces conditions il a sembleacute surprenant du point de vue scientifique et de la santeacute publique que la France interdise en 2014 par la loi 2014-567 la culture des maiumls geacuteneacutetiquement modifieacutes sur son sol 25

IV AMEacuteLIORATION DE LA SANTEacute ENVIRONNEMENTALE

1 Ameacutelioration des itineacuteraires techniques phytosanitaires

Une des conseacutequences logiques de lrsquoameacutelioration geacuteneacutetique des veacutegeacutetaux cultiveacutes visant agrave leur confeacuterer une meilleure aptitude agrave limiter les effets de leurs bioagresseurs est une adaptation dans lrsquoutilisation des produits de traitement que sont les insecticides les fongicides et les herbicides pour la conduite des cultures et diminuer les traitements de confort crsquoest-agrave-dire lrsquoadministration agrave titre preacuteventif

La preacutevention dans la conduite des cultures est en effet une speacuteculation sur un futur qui ne se produit pas toujours dans certains cas on gagne en empecircchant une infestation de prendre de lrsquoampleur dans drsquoautres on traite pour rien car la meacuteteacuteorologie a changeacute ou bien les conditions drsquoinstallation du parasite ne sont plus reacuteunies Crsquoest lagrave ougrave se situe le savoir-faire drsquoun agriculteur avec les technologies qursquoil a agrave sa disposition savoir traiter au bon moment au bon endroit et agrave la bonne dose

Avec les plantes biotech les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont donc modifieacutes Pour reprendre notre exemple une culture de maiumls

25 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Interdiction du maiumls Bt MON 810 en France un vrai risque pour la seacutecuriteacute alimentaire raquo La Revue de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France ndeg 5 janvier 2015 p 19-21 (numeacutero teacuteleacutechargeable sur wwwacademie-agriculturefrpublicationsrevue-aafpage=1)

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Bt MON 810 dispense drsquoutiliser des pulveacuterisations drsquoinsecticides contre la pyrale et la seacutesamie En produisant la proteacuteine insecticide Cry1Ab de maniegravere continue le maiumls est mieux proteacutegeacute agrave tous les stades de son deacuteveloppement Cette reacuteduction drsquoinsecticides sera drsquoautant plus sensible dans les reacutegions ougrave plusieurs geacuteneacuterations de pyrale ou de seacutesamie se succegravedent la mecircme anneacutee En France ce pheacutenomegravene eacutetait traditionnellement tregraves preacutesent dans les reacutegions meacuteridionales au climat chaud et moins dans les reacutegions plus septentrionales particuliegraverement en Alsace dans lesquelles la pyrale deacuteveloppe une seule geacuteneacuteration par an Mais le changement climatique est en train de bouleverser la donne Un bulletin publieacute par la chambre reacutegionale drsquoagriculture du Centre-Val de Loire de lrsquoautomne 2018 deacutecrit des cas de deux geacuteneacuterations annuelles de pyrale du maiumls au lieu drsquoune dans la Champagne beauceronne et la Sologne-Val de Loire la Touraine (mais pas en Beauce-Perche ou dans le Gacirctinais) La seacutesamie autrefois absente y est captureacutee reacuteguliegraverement depuis 2010 et son aire de reacutepartition srsquoeacutetend depuis 2016 au nord de la Loire 26 Le renouvellement rapprocheacute de ces insectes ravageurs neacutecessite alors plusieurs traitements au cours de la saison Avec le maiumls Bt MON 810 rien de tel puisque la plante se protegravege elle-mecircme 27 Lrsquoeacuteconomie en insecticides qui en reacutesulte diminue les risques de reacutesidus de pesticides dans les aliments et ameacuteliore la seacutecuriteacute alimentaire Elle preacutesente eacutegalement des avantages eacutecologiques en abaissant les risques de contaminations de pesticides dans la biosphegravere 28 ainsi que les eacutemissions de gaz agrave effet de serre lieacutes aux passages des engins agricoles dans les parcelles pour les traitements Elle se traduit eacutegalement par des avantages eacuteconomiques en reacuteduisant le coucirct des intrants et le temps de travail de lrsquoopeacuterateur agricole

2 Diminution du gaz agrave effet de serre CO2

Les avantages eacutecologiques deacutecrits ci-dessus agrave propos du maiumls MON 810 concernent toutes les cultures GM Au Royaume-Uni deux experts en eacuteconomie appliqueacutee aux biotechnologies eacutetablissent annuellement un bilan annuel de lrsquoimpact environnemental de cultures biotech Ils ont eacutevalueacute que le deacuteveloppement actuel de ces cultures (pour rappel une surface de 1917 millions drsquohectares en 2018) permet dans sa globaliteacute de diminuer lrsquoeacutemission du gaz agrave effet de serre CO2 de 271 millions de tonnes Cette eacuteconomie est lieacutee aux changements des pratiques agricoles (reacuteduction des pulveacuterisations drsquoinsecticides et drsquoherbicides pour 29 millions de tonnes de CO2) et aux

26 Voir Bulletin de santeacute du veacutegeacutetal maiumls Reacutegion Centre-Val de Loire ndeg16 bilan 30 octobre 2018(httpswwwarvalis-infosfr_pluginsWMS_BO_GallerypagegetElementStreamjspzid=53673ampprop=file)27 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos art cit28 La biosphegravere comprend tous les organismes vivants et leurs milieux de vie donc la totaliteacute des eacutecosystegravemes preacutesents sur la Terre dans lrsquoeau ou dans lrsquoair

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techniques culturales simplifieacutees (TCS) qui diminuent la quantiteacute de carburant consommeacutee par les machines agricoles (eacuteconomie de 242 millions de tonnes de CO2) Les TCS srsquoaccompagnent en outre drsquoune moindre vulneacuterabiliteacute des sols agrave lrsquoeacuterosion et drsquoune augmentation de la biodiversiteacute tellurique (vers de terre insectes du sol comme les collemboles)

La reacuteduction de substances actives consommeacutees lors des traitements insecticides et herbicides a eacutegalement eacuteteacute calculeacutee Sur une peacuteriode de vingt et un ans (depuis 1996) elle est eacutevalueacutee agrave 671 millions de kilogrammes 29 Agrave cette eacutevaluation srsquoajoute un indicateur le quotient de lrsquoimpact environnemental (Environmental Impact Quotient EIQ) eacutetabli pour chaque substance active phytopharmaceutique dans les champs Les auteurs constatent une ameacutelioration de ce quotient autour de 185 ainsi qursquoune diminution de 8 des quantiteacutes de pesticides utiliseacutes Les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont ameacutelioreacutes et sont devenus plus vertueux

3 Augmentation de la biodiversiteacute

Une autre conseacutequence de la culture des plantes biotech est de favoriser la biodiversiteacute agricole La commercialisation des plantes GM srsquoest traduite par une augmentation du nombre de varieacuteteacutes cultiveacutees Bernard Le Buanec de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France donne agrave ce propos quelques chiffres 87 varieacuteteacutes diffeacuterentes de maiumls Bt incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 810 ont eacuteteacute cultiveacutees sur 35 000 hectares en Catalogne en 2016 en Inde il est deacutenombreacute 205 varieacuteteacutes de coton cultiveacutees incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 et 309 varieacuteteacutes pour la modification MON 15985 30 De son cocircteacute Jean-Claude Pernollet eacutegalement membre de de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France mentionne plus de 4 300 varieacuteteacutes de maiumls transgeacuteniques commercialiseacutees sous 202 marques diffeacuterentes et produites par 173 entreprises 31

La lutte contre les maladies contribue aussi agrave sauver la biodiversiteacute locale par la preacuteservation deacutejagrave eacutevoqueacutee drsquoespegraveces conventionnelles menaceacutees agrave lrsquoinstar des pruniers sauveacutes de la sharka et des papayers drsquoHawaii proteacutegeacutes du Papaya ringspot virus (PRSV)

On observe aussi la preacuteservation des insectes beacuteneacutefiques pour les cultures (entomofaune auxiliaire) sur les parcelles cultiveacutees avec une plante transgeacutenique lrsquoeacutepandage drsquoun insecticide tue la plupart des insectes du champ tandis que

29 Graham Brookes et Peter Barfoot laquo Farm income and production impacts of using GM crop technology 1996-2016 raquo GM Crops amp Food vol 9 ndeg 2 2018 p 59-89(wwwtandfonlinecomdoipdf1010802164569820181464866needAccess=true)30 Bernard Le Buanec laquo La diversiteacute geacuteneacutetique en agriculture raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculture Parole agrave la science Presses des Mines 2018 p 169-18731 Voir Jean Claude Pernollet laquo Plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculturehellip op cit p 188-204

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la plante biotech ne tue que ceux qui srsquoattaquent agrave elle en les empoisonnant Une augmentation de la biodiversiteacute sur des parcelles de cotonnier GM a ainsi eacuteteacute observeacutee en Chine si les deacutegacircts de la noctuelle du cotonnier ont bien eacuteteacute reacuteduits gracircce agrave la toxiciteacute que manifeste la plante envers cet insecte la reacuteduction des insecticides a favoriseacute lrsquoaugmentation des populations de trois groupes majeurs drsquoinsectes auxiliaires que sont les coccinelles les araigneacutees et les chrysopes 32 Une constatation de mecircme nature a eacuteteacute reacutealiseacutee par Claude Menara 33 agriculteur du sud-ouest de la France (Lot-et-Garonne) quand il cultivait du maiumls MON 810 sur son exploitation avant lrsquointerdiction de 2014

4 Les risques de disseacutemination par flux de gegravenes

La possibiliteacute de disseacutemination non intentionnelle des transgegravenes entre espegraveces diffeacuterentes doit ecirctre consideacutereacutee de maniegravere diffeacuterente selon qursquoil srsquoagit des espegraveces interfertiles ou drsquoespegraveces qui ne peuvent pas srsquohybrider entre elles indique Jean-Claude Pernollet dans le bilan qursquoil a dresseacute en 2018 des risques et avantages environnementaux des plantes biotech Dans le second cas souligne-t-il laquo lrsquoinsertion drsquoun transgegravene viable et sa seacutelection demandent beaucoup de temps de sorte qursquoelle nrsquoest pas observable agrave une eacutechelle de temps humaine 34 raquo tandis que dans le premier cas il faudra prendre des mesures de coexistence des varieacuteteacutes cultiveacutees en observant des distances agrave respecter entre les parcelles ou en deacutecalant les semis si on veut eacuteviter agrave tout prix drsquoeacuteventuelles hybridations fortuites qui rappelons-le nrsquoont pas de conseacutequences neacutegatives sanitaires et environnementales

Ce problegraveme est surtout souleveacute par les exploitants qui pratiquent lrsquoagriculture biologique dont le cahier des charges refuse la culture des plantes biotech et lrsquoutilisation de certains pesticides organiques de synthegravese (tout en acceptant cependant des pesticides chimiques mineacuteraux eacutecotoxiques comme les bouillies agrave base de cuivre ou des varieacuteteacutes cultiveacutees comme le bleacute Renan issues de croisements par des meacutethodes de geacutenie geacuteneacutetique 35) Une preacutesence fortuite de plantes GM agrave une teneur supeacuterieure agrave 09 dans leurs parcelles aurait une incidence eacuteconomique sur la valeur de leurs reacutecoltes qui ne seraient plus consideacutereacutees comme laquo bio raquo

32 Voir Geneviegraveve De Lacour laquo Le coton GM favorise la biodiversiteacute selon une eacutetude chinoise raquo journaldelenvironnementnet 15 juin 2012 (wwwjournaldelenvironnementnetarticlele-coton-gm-favorise-la-biodiversite-selon-une-etude-chinoise29487)33 Voir Daniel Cadis laquo Claude Meacutenara ldquoMon maiumls transgeacutenique est le plus eacutecologique rdquo raquo lefigarofr 6 avril 2007(wwwlefigarofractualite2007040601001-20070406ARTFIG90080-claude_menara_mon_mais_transgenique_est_le_plus_ecologiquephp)34 Jean Claude Pernollet art cit p 19535 Andreacute Gallais laquo La principale varieacuteteacute de bleacute ldquobiordquo serait-elle geacuteneacutetiquement modifieacutee raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 314 octobre 2015 p 46-48 (httpswwwpseudo-sciencesorgLa-principale-variete-de-ble-bio-serait-elle-genetiquement-modifiee)

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Quel nom pour les plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees Les premiegraveres plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees (PGM) ont eacuteteacute obtenues par transgeacutenegravese soumise agrave la reacuteglementation speacutecifique concernant les OGM (en Europe notamment) Aussi cette deacutenomination PGM est-elle maintenant associeacutee aux plantes transgeacuteniquesDepuis le champ des modifications geacuteneacutetiques en laboratoire srsquoest eacutelargi agrave drsquoautres techniques comme la mutagenegravese induite ou les techniques drsquoeacutedition du geacutenome Agrave ce jour les plantes obtenues par ces techniques ne sont pas encore reacuteglementeacutees comme des OGM Une reacuteflexion est cependant conduite dans lrsquoensemble des pays du monde y compris dans lrsquoUnion europeacuteenne sur la reacuteglementation agrave leur appliquer Consideacuterant les OGM comme dangereux drsquoun point de vue socieacutetal les ONG environnementalistes (Greenpeace Confeacutedeacuteration paysanne Les Faucheurs volontaireshellip) appellent les produits obtenus par biotechnologies des laquo OGM cacheacutes raquo ce qui nrsquoa guegravere de fondement scientifique Agrave lrsquoinstar du vocable anglais reacutepandu dans le monde nous preacutefeacuterons deacutenommer toutes les plantes qui reacutesultent de la mise en œuvre du geacutenie geacuteneacutetique crsquoest-agrave-dire des biotechnologiques quelle que soit la technique qui ait eacuteteacute utiliseacutee laquo plantes biotech raquo (plantes GM) On reacuteservera les termes drsquoOGM ou de PGM aux organismes obtenus par transgeacutenegravese et celui drsquoOGE (organismes geacuteneacutetiquement eacutediteacutes en anglais Genetically Engineered Organism ou Genetically Edited Organism GEO) agrave ceux qui le sont par eacutedition du geacutenome

Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 2020

1 Des eacuteveacutenements de transformation pour ameacuteliorer la santeacute du veacutegeacutetal

Ce sont donc avec des caractegraveres agronomiques de lutte contre les fleacuteaux qui affectent les plantes cultiveacutees que se sont deacuteveloppeacutees les premiegraveres plantes biotech insectes et neacutematodes (vers ronds) ravageurs qui attaquent la plante en train de se deacutevelopper agents pathogegravenes qui propagent des maladies ou encore mauvaises herbes qui sont en concurrence avec les cultures pour lrsquoeau et les nutriments du sol dans la parcelle En conseacutequence les premiegraveres plantes transgeacuteniques ont eacuteteacute modifieacutees pour preacuteserver leur santeacute face agrave leurs bioagresseurs 5

Crsquoest en 1995 que les premiegraveres autorisations de plantes GM ont eacuteteacute accordeacutees aux Eacutetats-Unis pour des plantes reacutesistantes agrave des insectes qui leur sont nuisibles un cotonnier (Bollgardreg Cotton portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 de Monsanto) et un maiumls (Knockoutreg Corn portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation Bt 176 de Syngenta tous deux reacutesistants agrave des insectes de la famille des leacutepidoptegraveres ainsi qursquoune pomme de terre (New Leaf Potatoreg portant lrsquoeacuteveacutenement de transformation Russet Burbank de Monsanto) reacutesistante agrave un coleacuteoptegravere le doryphore pomme de terre eacutegalement autoriseacutee au Canada la mecircme anneacutee 6

5 Terme consacreacute depuis une quinzaine drsquoanneacutees pour deacutesigner tout organisme nuisible agrave la plante6 Voir Anthony M Shelton Jian-Zhou Zhao et Richard T Roush laquo Economic Ecological Food Safety and Social Consequences of the Deployment of Bt Transgenic Plants raquo Annual Review of Entomology vol 47 janvier 2002 p 845-881 (httpwwwdataforestryoregonstateeduorbBiotechClass200420materials9A-BT20CROPSAnnRevEnt47pdf)

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Gracircce aux travaux de lrsquoInternational Service for the Acquisition of Agri-biotech Application (ISAAA) animeacute pendant pregraves de vingt ans par son fondateur Clive James il est possible de suivre lrsquoeacutevolution des surfaces de plantes biotech dans le monde par culture par transformation geacuteneacutetique et par pays 7 Les premiegraveres mises en culture ont concerneacute des plantes toleacuterantes agrave des herbicides (herbicide-toleacuterantes HT) et des plantes reacutesistantes aux insectes (insectes-reacutesistantes IR) Dans le premier cas on introduit dans la plante un gegravene qui induit la synthegravese drsquoune enzyme qui lui permet de deacutetoxifier cet herbicide Si on choisit un herbicide non seacutelectif comme le glyphosate ou le glufosinate seules les plantes posseacutedant lrsquoenzyme qui permet agrave la plante de reacutesister agrave lrsquoherbicide utiliseacute ne sont pas deacutetruites et les autres plantes indeacutesirables dans la parcelle le sont Il srsquoagit de repousses de cultures preacuteceacutedentes drsquoadventices ou de mauvaises herbes comme le gaillet ou le coquelicot qui diminuent les rendements mais aussi des plantes deacuteleacutetegraveres comme lrsquoambroisie ou le datura qui seacutecregravetent des moleacutecules naturelles toxiques pour lrsquohomme et les animaux Les plantes biotech tolegraverent lrsquoherbicide qui se reacutevegravele fatal pour les autres plantes Dans le second cas les plantes GM contiennent des eacuteveacutenements de transformation permettant agrave la plante de seacutecreacuteter dans ses tissus des proteacuteines toxiques pour des insectes qui se nourrissent de la plante Ces insectes sont deacutecimeacutes par la plante ce qui lui permet de mieux reacutesister agrave leurs ravages

Premiegraveres constructions geacuteneacutetiques drsquoun eacuteveacutenement de transformation

Source Groupement national interprofessionnel des semences et plants (Gnis) wwwgnisfr Pour notre exemple les gegravenes drsquointeacuterecircts sont les gegravenes cry1Ab et bar le gegravene marqueur est bla auxquels srsquoajoutent le gegravene promoteur (PEPC et speacutecifique du pollen 8) et un gegravene terminateur

7 Voir laquo ISAAA Briefs raquo (wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs)8 Promoteur phosphoeacutenolpyruvate-carboxylase et promoteur speacutecifique du pollen voir Anna Dutton Heiri Klein Joumlrg Romeis et Franz Bigler laquo Uptake of Bt-toxin by herbivores feeding on transgenic maize and consequences for the predator Chrysoperla carnea raquo Ecological Entomology vol 27 ndeg 4 aoucirct 2002 p 441447 (httpsonlinelibrarywileycomdoiepdf101046j1365-2311200200436x)

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Qursquoest-ce que le maiumls Bt 176 Knockoutreg Corn Une plante biotech peut ecirctre deacutesigneacutee par son nom commercial qui deacutepend de la socieacuteteacute qui la distribue mais aussi par le nom de son eacuteveacutenement de transformation (trait en anglais) qui est lrsquoeacuteleacutement geacuteneacutetique qui a eacuteteacute introduit dans le geacutenome de la planteLe maiumls Knockoutreg Corn commercialiseacute par Syngenta (autres noms commerciaux NaturGard KnockOuttrade Maximizertrade) est un maiumls qui contient lrsquoeacuteveacutenement de transformation Bt 176 (ou 176) Celui-ci est composeacute de trois gegravenes cry1Ab bar et bla qui proviennent de trois bacteacuteries diffeacuterentes Bacillus thuringiensis subsp Kurstaki Streptomyces hygroscopicus et Escherichia coli Inteacutegreacutes au geacutenome de la plante ces gegravenes produisent respectivement ndash une toxine cry1Ab qui deacutetruit lrsquoappareil digestif drsquoinsectes leacutepidoptegraveres (pyrale du maiumls et seacutesamie) Les insectes qui consomment ce maiumls modifieacute sont donc tueacutes et par conseacutequent la reacutesistance de la plante agrave ces insectes ravageurs est augmenteacutee ndash une enzyme PAT (phosphinothricine N-aceacutetyltransfeacuterase) qui permet agrave la plante de survivre quand on eacutepand des herbicides non seacutelectifs agrave base de glufosinate crsquoest-agrave-dire que dans le champ toutes les plantes sont deacutetruites agrave lrsquoexception de celles posseacutedant ce gegravene qui induit la synthegravese drsquoune enzyme inhibant lrsquoactiviteacute de lrsquoherbicide ndash une enzyme qui deacutetoxifie des antibiotiques de la famille des szlig-lactames comme lrsquoampicilline Ce caractegravere a eacuteteacute introduit afin de faciliter la phase de tri Tregraves deacutecrieacutee pour des raisons de risque sanitaire lrsquointroduction de gegravenes reacutesistants agrave des antibiotiques sera abandonneacutee dans les constructions ulteacuterieures drsquoOGMPour srsquoexprimer ces gegravenes ont besoin drsquoun gegravene promoteur qui leur est associeacute dans la construction geacuteneacutetique

Lrsquoeacuteveacutenement de transformation 176 confegravere ainsi agrave la varieacuteteacute de maiumls qui lrsquointegravegre une double proprieacuteteacute une reacutesistance agrave des insectes ravageurs et une toleacuterance agrave un herbicide (HTIR) Lrsquoagriculteur nrsquoa plus besoin de traiter avec des insecticides pour la proteacuteger des attaques de la pyrale et de la seacutesamie et il peut deacutesherber son champ de maiumls avec un herbicide agrave base de glufosinate Comme celui-ci est un herbicide non seacutelectif (encore appeleacute total ou universel) il est possible de se deacutebarrasser des mauvaises herbes de la parcelle avec une pulveacuterisation bien positionneacuteeLrsquoeacuteveacutenement de transformation 176 (code SYN-EV176-9) a reccedilu des autorisations pour un usage dans lrsquoalimentation humaine avant et apregraves transformation agro-alimentaire dans lrsquoUnion europeacuteenne et 13 pays (Argentine Australie Canada Chine Japon Nouvelle-Zeacutelande Philippines Afrique du Sud Coreacutee du Sud Suisse Taiwan Eacutetats-Unis et Zambie) et pour lrsquoalimentation animale dans lrsquoUnion europeacuteenne et 9 pays (Argentine Canada Chine Japon Philippines Afrique du Sud Coreacutee du Sud Suisse Eacutetats-Unis) LrsquoUnion europeacuteenne qui avait accordeacute son autorisation en 1997 pour une dureacutee de dix ans ne lrsquoa pas renouveleacutee en 2007 Cet eacuteveacutenement de transformation est eacutegalement autoriseacute pour la culture en Argentine au Canada au Japon et aux Eacutetats-Unis

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Pour conclure sur lrsquoeacuteveacutenement de transformation du maiumls Bt 176 des travaux de recherche ont deacutemontreacute que son controcircle des leacutepidoptegraveres pyrale et seacutesamie eacutetait imparfait et srsquoaccompagnait par conseacutequent de deacutegacircts significatifs sur la culture En effet en raison drsquoun gegravene promoteur mal choisi la proteacuteine Cry1Ab ne srsquoexprimait que dans les tiges et le pollen au contraire drsquoun autre eacuteveacutenement de transformation concurrent qui allait ecirctre mis sur le marcheacute peu apregraves et le supplanter le MON 810 de Monsanto qui srsquoexprime aussi dans les eacutepis (voir page 24 pour une illustration avec du maiumls Bt MON 810) Voir Laurent Folcher et al laquo Study of effects of Bt maize (Zea mays) events on Lepidoptera Ostrinia nubilalis Sesamia nonagrioides in Southwestern France raquo Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences 71(2 Pt A) janvier 2006 p 227-231

Quatre cultures majeures sont concerneacutees par les transformations biotechnologiques le cotonnier le soja le maiumls et le canola 9 (ou colza GM cultiveacute au Canada) Les cultures chinoises de tabac ou de tomates geacuteneacutetiquement modifieacutees du deacutebut des anneacutees 1990 ne sont plus significatives face agrave cet essor Drsquoautres cultures nettement moins importantes vont suivre le riz la luzerne toleacuterante au glyphosate (Roundup Readyreg) la papaye et la courge sont cultiveacutes aux Eacutetats-Unis eacutegalement la pomme de terre ou la betterave agrave sucre ou encore lrsquoananas au Costa Rica et des fleurs ornementales en Colombie Des succegraves sur de petites cultures localiseacutees ont eacuteteacute remarqueacutes ces derniegraveres anneacutees par exemple agrave Hawaii avec la plantation de papayers reacutesistants agrave une maladie causeacutee par un virus le Papaya ringspot virus (PRSV) Des espoirs sont placeacutes dans le deacuteveloppement de pruniers geacuteneacutetiquement modifieacutes pour lutter contre la sharka la maladie virale la plus deacutevastatrice du genre Prunus causeacutee par le Plum pox virus (PPV) Elle a eacuteteacute identifieacutee agrave lrsquoorigine dans les Balkans et a fortement essaimeacute notamment en Ameacuterique du Nord On remarque eacutegalement la large adoption de lrsquoaubergine Brinjal Bt (IR) par les agriculteurs du Bangladesh Ils eacutetaient vingt en 2014 et plus de vingt-sept mille en 2017 totalisant une superficie de 2 400 hectares (il srsquoagit de tregraves petites exploitations) sur un total de 50 000 hectares drsquoaubergines cultiveacutees

La transformation dominante pour les quatre grandes cultures est la toleacuterance agrave un herbicide qui surpasse encore la reacutesistance aux insectes ou aux virus Parallegravelement se deacuteveloppe lrsquoempilage de caractegraveres crsquoest-agrave-dire le fait que dans une mecircme plante il puisse y avoir plusieurs gegravenes de transformation Ainsi si la surface consacreacutee agrave des plantes biotech toleacuterantes agrave un ou des herbicides a culmineacute avec 100 millions drsquohectares en 2015 (et autour de 20 millions drsquohectares pour les plantes biotech reacutesistantes agrave des insectes et agrave des virus)

9 Le canola est produit au Canada en cultures de printemps ou drsquoautomne il srsquoagit drsquoun colza geacuteneacutetiquement modifieacute pour obtenir moins drsquoacide eacuterucique et moins drsquoacides gras (AG) satureacutes et plus drsquoAG mono-insatureacute (acide oleacuteique) Voir Canola Council of Canada laquo Le canola les mythes deacutemystifieacutes raquo canolacouncilorg (httpsfrcanolacouncilorghuile-et-tourteauhuile-de-canolale-canola-les-mythes-deacutemystifieacutesmyth1)

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en 2017 ce ne sont plus que 887 millions drsquohectares qui sont consacreacutes agrave la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) et 233 millions drsquohectares agrave la reacutesistance agrave des insectes (IR) et agrave des virus En revanche on observe un essor marqueacute des cultures de plantes contenant plusieurs eacuteleacutements de transformation avec une progression de plus de 50 millions drsquohectares en dix ans (20 millions drsquohectares en 2007 et 777 millions drsquohectares de cultures en 2017) Ces plantes sont toleacuterantes agrave des herbicides et reacutesistantes agrave des insectes et des virus (IR-HT) ce sont des plantes polyvalentes qui peuvent se deacutefendre contre plusieurs bioagresseurs

2 Le deacuteveloppement de la culture des plantes biotech une eacutepopeacutee sur vingt ans

Avant de passer au stade de la commercialisation des plantes GM de nombreuses expeacuterimentations en champ ont eacuteteacute conduites pendant dix ans Un tiers des essais concernait le maiumls un cinquiegraveme le canola la tomate et la pomme de terre faisant jeu eacutegal avec 11 puis agrave moins de 10 le soja (9 ) le cotonnier (7 ) et le tabac (5 ) Entre 1986 et 1997 ce ne sont pas moins de 25 000 essais (15 000 avant 1995 10 000 entre 1995 et 1997) concernant 60 mises en culture 10 caractegraveres de transformations qui ont eacuteteacute conduits dans 45 pays par des socieacuteteacutes qui ont deacuteposeacute des dossiers de demandes drsquoautorisation de commercialisation (importation et mise en culture) dans plusieurs pays

Le dialogue est alors de mise entre les autoriteacutes en charge de la reacuteglementation et les eacutequipes drsquoexpeacuterimentateurs Les reacutesultats sont communiqueacutes agrave la communauteacute scientifique et au grand public pour en deacutebattre 10 Lrsquoimportant selon Clive James 11 est alors de contribuer agrave faire comprendre ce que sont les cultures transgeacuteniques

Apregraves cette phase drsquoessais crsquoest en 1996 que commencegraverent reacuteellement la mise en culture et la commercialisation des plantes biotech dont lrsquoessor se mesure par lrsquoexpansion des surfaces cultiveacutees

Ces derniegraveres anneacutees on note une diversification des caractegraveres Deux geacuteneacuterations de pomme de terre Innatereg dont les modifications ralentissent le brunissement ou protegravegent contre le mildiou ont eacuteteacute approuveacutees aux Eacutetats-Unis et au Canada en 2016 et 2017 de mecircme que les pommes Articreg mises au point pour limiter le brunissement Le soja Plenishtrade contient plus drsquoacide gras insatureacute (acide oleacuteique) et moins drsquoacides gras satureacutes que le soja conventionnel ce qui ameacuteliore le profil nutritionnel de lrsquohuile qui en est

10 Voir agrave ce sujet Marcel Kuntz LrsquoAffaire Seacuteralini Lrsquoimpasse drsquoune science militante Fondation pour lrsquoinnovation politique juin 2019 (wwwfondapolorgetudelaffaire-seralini-limpasse-dune-science-militante)11 Voir Clive James art cit

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extraite Depuis 2013 un caractegravere de toleacuterance agrave la seacutecheresse est inteacutegreacute dans les empilements de maiumls et reacutepond agrave une forte demande notamment en Afrique puisque la superficie a augmenteacute pour passer de 50 000 hectares en 2013 agrave 12 million en 2016 et agrave 14 million en 2017

Eacutevolution des surfaces biotech cultiveacutees entre 1996 et 2017En 1996 premiegravere anneacutee de commercialisation des plantes biotech les espegraveces cultiveacutees eacutetaient le tabac (35 soit 1 million drsquohectares) le cotonnier (27 soit 800 000 hectares) le soja (18 soit 500 000 hectares) le maiumls (10 ) le canola (5 ) la tomate (4 ) et la pomme de terre (moins de 1 ) Les eacuteveacutenements de transformations concernaient la reacutesistance aux virus (40 ) et la reacutesistance aux insectes (37 ) ainsi que la toleacuterance agrave des herbicides (23 )

En 1997 les surfaces cultiveacutees se sont consideacuterablement multiplieacutees (11 millions drsquohectares) Les plantes toleacuterantes agrave un herbicide repreacutesentaient 63 des surfaces cultiveacutees celles reacutesistantes aux insectes 30 et celles reacutesistantes aux virus 7 Le soja le maiumls le cotonnier et le colza (canola) repreacutesentent 86 des cultures GM et 75 des superficies se situent sur le continent nord-ameacutericain Agrave la fin de lrsquoanneacutee 1997 srsquoest mis en place le scheacutema que lrsquoon connaicirct maintenant de quatre cultures dominantes (soja maiumls cotonnier colzacanola) et une hieacuterarchie dans les eacuteleacutements de transformation qui est encore respecteacutee aujourdrsquohui la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) surclasse la reacutesistance aux insectes (IR)

Dix ans plus tard en 2007 ce sont 1143 millions drsquohectares qui sont cultiveacutes en plantes transgeacuteniques et en 2018 les plantes GM occupent une superficie de 1917 millions drsquohectares Les superficies des terres cultiveacutees en soja biotech par rapport au soja conventionnel sont devenues majoritaires (64 en 2007 79 en 2017) pour le coton eacutegalement (473 en 2007 771 en 2017) Les superficies de maiumls biotech ont augmenteacute elles aussi passant drsquoun pourcentage de 24 de la surface totale mondiale de cette culture agrave 32 en 2017 Pour le colza (canola) lrsquoeacutevolution se situe de 20 des terres cultiveacutees en canola en 2007 agrave 30 en 2017 Les plantes IR repreacutesentent 13 des surfaces cultiveacutees 47 pour les plantes HT mais 40 des surfaces sont cultiveacutees avec des varieacuteteacutes polyvalentes (HT-IR) capables de reacutesister aux insectes ravageurs et drsquoecirctre en mecircme temps deacutesherbeacutees plus facilement (empilage de gegravenes)

Agrave cocircteacute de ces quatre cultures majeures apparaissent sur le marcheacute de nouvelles espegraveces de plantes biotech cultiveacutees sur de petites eacutechelles la canne agrave sucre lrsquoalfalfa (luzerne) la papaye la pomme de terre la betterave agrave sucre lrsquoaubergine et la courge

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Au deacutebut la commercialisation des plantes transgeacuteniques a eacuteteacute reacutealiseacutee par une majoriteacute des grandes socieacuteteacutes priveacutees (Monsanto AgrEvo Florigene Calgene SEITA Zenecahellip) mais aussi par des universiteacutes qui valorisaient les travaux de recherche de leurs laboratoires (Cornell University ou Universiteacute du Saskatchewan par exemple 12) Puis au fil des anneacutees des concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes du secteur des semences et de lrsquoagrochimie se sont opeacutereacutees faccedilonnant la structuration actuelle avec trois groupes majeurs ancreacutes sur trois reacutegions diffeacuterentes Corteva Agriscience (2019) aux Eacutetats-Unis (siegravege social au Delaware) ChemChina et sa filiale Syngenta (2017) en Chine (siegravege social agrave Peacutekin) et Bayer CropScience (2018) ayant absorbeacute Monsanto en Europe (siegravege social en Allemagne) Ces consortiums ont les moyens de faire face agrave des reacuteglementations de plus en plus exigeantes tout particuliegraverement agrave celles de lrsquoUnion europeacuteenne 13 reacuteclamant des dossiers de demandes drsquohomologation et de suivi postcommercialisation tregraves oneacutereux agrave constituer (plus de 100 millions drsquoeuros par dossier 14)

12 Voir Clive James et Anatole F Krattiger laquo Global Review of the Field Testing and Commercialization of Transgenic Plants 1986 to 1995 The First Decade of Crop Biotechnology raquo ISAAA Briefs ndeg 1 1996(wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs01downloadisaaa-brief-01-1996pdf)13Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour linnovation politique janvier 202014 Communication personnelle drsquoAlain Toppan directeur geacuteneacuteral du groupe Biogemma (2017-2018) ancien chef deacuteveloppement OGM Europe du groupe Limagrain puis du groupe Vilmorin (2006-2017)

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Source adapteacute reacuteviseacute et actualiseacute agrave partir drsquoun scheacutema initialement proposeacute par Bernard Ambolet laquo La chimie organique au service de lrsquoagriculture raquo in Catherine Regnault-Roger et Andreacute Fougeroux Santeacute du veacutegeacutetal 100 ans deacutejagrave Regards sur la phytopharmacie Presses des Mines 2018 p 86

Concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes pour former les trois grands groupes leaders du secteur agricole (agrochimie amp biotechnologies)

Corteva Agriscience

2019

DowDuPont 2017

Dow Elanco 1989

Dupont de Nemours

Dow AgroSciences

2007

Elanco (Eli Lilly amp Co)

Dow Chemical Company

Dow AgroSciences

1997Rohm

and Haas

Syngenta 2000 CHEMCHINA

Novartis 1996

Ciba Geigy 1970 Sandoz Zeneca Astra

ICI Imperial Chemical

IndustriesStaufferGeigy Ciba

Astra Zeneca 1999

CHEMCHINA Syngenta

(filiale) 2017

Bayer CropScience

2003Monsanto

Aventis CropScience

1999Bayer

Fisons Rhocircne Poulenc AgrochimieSchering Roussel

Uclaf Hoechst

Bayer CropScience

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II LES PROMESSES DES NOUVELLES BIOTECHNOLOGIES (NBT) POUR LA SANTEacute VEacuteGEacuteTALE

Les derniegraveres techniques drsquoeacutedition du geacutenome sont plus preacutecises plus rapides et moins oneacutereuses que la transgeacutenegravese ou la mutageacutenegravese aleacuteatoire et ont eacuteteacute de ce fait tregraves vite inteacutegreacutees dans la boicircte agrave outils des seacutelectionneurs de semences pour optimiser lrsquoameacutelioration varieacutetale des plantes cultiveacutees crsquoest drsquoailleurs pourquoi elles sont appeleacutees communeacutement laquo New Plant Breeding Techniques raquo ou NPBT (nouvelles techniques de seacutelection veacutegeacutetale)

Elles sont utiliseacutees pour provoquer une modification de lrsquoADN geacutenomique en creacuteant des mutations cibleacutees par substitution drsquoun nucleacuteotide 15 par un autre par une deacuteleacutetion ou insertion de nucleacuteotides ou encore en induisant des coupures de lrsquoADN pour y inseacuterer un nouveau fragment Avec certaines de ces nouvelles techniques cette coupure est si preacutecise qursquoon parle de laquo ciseaux moleacuteculaires raquo Ces modifications sont tregraves cibleacutees et la notion de reacuteeacutecriture du geacutenome ou drsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) srsquoest imposeacutee En effet il ne srsquoagit pas de provoquer un grand bouleversement de lrsquoADN par lrsquoaction agrave lrsquoaveugle drsquoun rayonnement physique et drsquoun agent chimique mutagegravene comme cela se produit dans une mutation aleacuteatoire ou encore de proceacuteder agrave lrsquointroduction au hasard drsquoun nouvel ADN dans une cellule agrave lrsquoaide de diverses techniques de peacuteneacutetration comme cela se fait dans une transgeacutenegravese Agrave ces modifications aleacuteatoires succegravede une deuxiegraveme phase de tri entre plusieurs milliers de cellules obtenues afin de seacutelectionner celles qui portent la transformation du geacutenome rechercheacutee En proceacutedant par eacutedition geacutenomique les effets hors cible 16 se sont consideacuterablement reacuteduits et ont par conseacutequent diminueacute la phase de tri ce qui eacuteconomise du temps et de lrsquoargent De plus en utilisant certaines techniques drsquoeacutedition du geacutenome il est impossible de distinguer si lrsquoorganisme que lrsquoon examine provient drsquoune manipulation geacuteneacutetique en laboratoire ou reacutesulte drsquoune mutation spontaneacutee intervenue dans la nature Avec de tels outils de preacutecision les eacutetapes drsquoune seacutelection veacutegeacutetale classique pour lrsquoameacutelioration varieacutetale se sont consideacuterablement alleacutegeacutees et les recherches dans le domaine du veacutegeacutetal se deacuteveloppent intenseacutement

15 Le nucleacuteotide est lrsquouniteacute de base des acides nucleacuteiques (ADN et ARN) constitueacutee drsquoune base azoteacutee drsquoun pentose et de groupes phosphates16 Transformation qui se situe agrave un autre endroit du geacutenome que celui viseacute

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Une revue reacutecente de la litteacuterature scientifique recense les publications sur le sujet des NPBT entre janvier 1996 et fin mai 2018 17 Sur 1 328 eacutetudes consacreacutees aux applications de lrsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) dans le domaine des plantes agricoles et modegraveles la technique CRISPR deacutecouverte en 2012 a le plus mobiliseacute les chercheurs 1 032 articles lui sont consacreacutes Lrsquoeacutedition de base (base editing) la tregraves reacutecente technique drsquoeacutedition du geacutenome qui est mentionneacutee pour la premiegravere fois en novembre 2017 a deacutejagrave susciteacute 42 articles en six mois

Publications de recherche consacreacutees aux diffeacuterentes NPBT par techniques entre janvier 1996 et fin mai 2018

CRISPR Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats

TALEN Transcription activator-like effector nuclease

ZFN Zinc Finger Nuclease Technology

ODM-MN Oligonucleotide Directed Mutagenesis- New Breeding Techniques Meganuclease

BE Base Editing

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

17 Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

CRISPR 79

TALEN 9

ODM- MN 4 ZFN

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Ces publications ont concerneacute vingt-huit espegraveces de plantes cultiveacutees On remarque lrsquoimportance du riz ce qui ne surprend pas quand on sait que le continent asiatique a piloteacute agrave lui seul plus de 50 de ces publications de recherche 18 La deuxiegraveme plante la plus eacutetudieacutee est la plante modegravele Arabidopsis taliana lrsquoArabette des dames Les organismes modegraveles sont eacutetudieacutes par toute la communauteacute scientifique internationale et donnent des points de repegraveres en matiegravere drsquoavanceacutees scientifiques

Sur lrsquoensemble des projets de recherche 99 portaient sur des applications commerciales ou industrielles directes pour ameacuteliorer (par ordre deacutecroissant)

ndash des caractegraveres agronomiques (itineacuteraires techniques croissance rendement) 38

ndash la qualiteacute alimentaire (nutrition humaine et animale) 28

ndash la toleacuterance aux stress biotiques (insectes ravageurs maladies virus etc) 16

ndash la toleacuterance aux stress abiotiques (seacutecheresse carence en azote rayonnements UV etc) 5

ndash la toleacuterance agrave des herbicides 8

ndash la valorisation industrielle 5

Les techniques de transformation sont tregraves majoritairement des modifications mineures de type SDN1 point de mutation ou eacutedition de base (92 ) Pour les modifications du geacutenome plus conseacutequentes 3 sont classeacutees en SDN2 et 5 en SDN3 19

18 Voir agrave ce sujet la troisiegraveme note de cette seacuterie Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 202019 Pour une deacutefinition des SDN (site directed nuclease) voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit Pour rappel SDN1 inactivation drsquoun gegravene par coupure cibleacutee et reacuteparation deacutefectueuse (deacuteleacutetion ou insertion de quelques nucleacuteotides) SDN2 modification cibleacutee de quelques nucleacuteotides dans un gegravene donneacute SDN3 insertion cibleacutee drsquoun ADN eacutetranger agrave un site donneacute

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Espegraveces veacutegeacutetales eacutetudieacutees par NPBT (entre janvier 1996 et fin mai 2018) par importance deacutecroissante du nombre de publications de recherche deacutedieacutees

Riz

Arabidopsis

Tomate Bleacute

MoussesTabac

MaiumlsAlgues

Soja

Pomme de terre

465

77107

5323

218

6384

4921

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al art cit

Les recherches se sont deacuterouleacutees dans 68 pays et deux drsquoentre eux sont particuliegraverement actifs la Chine (599 publications soit 40 ) et les Eacutetats-Unis (487 publications soit 33 ) Parmi les laboratoires et socieacuteteacutes tregraves en pointe sur ces recherches on note un fort investissement des organismes chinois (Acadeacutemie des sciences de Chine et les acadeacutemies drsquoagriculture de diverses provinces ainsi que des universiteacutes chinoises) non seulement pour les eacutetudes sur le riz pour lesquelles ils deacuteploient des activiteacutes intenses mais aussi sur le colza le cotonnier la tomate et le bleacute La Chine est leader pour les applications agricoles

De nombreuses universiteacutes ameacutericaines (Californie Minnesota Florida Kansas State Penn State) quelques universiteacutes au Japon (Tamagawa Tsukuba Tosushima) et en Europe (universiteacute de Kiel en Allemagne universiteacute Paris-Saclay et de Montpellier en France) ou des centres de recherche bien connus comme lrsquoInstitut des sciences Weizmann en Israeumll ou lrsquoInstitut Max-Planck en Allemagne ou lrsquoInstituto de Agricultura Sostenible du Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas (CIC) en Espagne ainsi que des socieacuteteacutes du secteur priveacute (DuPont-Pioneer Syngenta seeds Cellectis Plant Sciences Calyxt Dow AgroScience) sont tregraves engageacutes dans ces recherches

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III OGM ET OGE VEacuteGEacuteTAUX OUTILS POUR ONE HEALTH UN MONDE UNE SEULE SANTEacute

Comme nous lrsquoavons vu dans la premiegravere note de cette seacuterie 20 en preacuteservant la santeacute des humains et des animaux nous preacuteservons la santeacute du monde car dans le cadre du concept One Health il nrsquoy a qursquoun seul monde et une seule santeacute La santeacute du veacutegeacutetal srsquoinscrit pleinement dans ce concept et les OGM et OGE illustrent parfaitement qursquoen ameacuteliorant la santeacute du veacutegeacutetal avec les biotechnologies veacutegeacutetales on a la possibiliteacute drsquoameacuteliorer la santeacute de tous

1 Un cas drsquoeacutecole le maiumls Bt MON 810 et le risque mycotoxines

Le maiumls Bt MON 810 la seule plante transgeacutenique cultiveacutee dans lrsquoUnion europeacuteenne (essentiellement aujourdrsquohui en Espagne et un peu au Portugal) est un cas drsquoeacutecole Ce maiumls est geacuteneacutetiquement modifieacute par incorporation drsquoun gegravene qui permet aux cellules de la plante de syntheacutetiser une proteacuteine agrave caractegravere insecticide Celle-ci perturbe le fonctionnement digestif de deux ravageurs majeurs de cette culture la pyrale du maiumls (Ostrinia nubilalis) et la seacutesamie (Sesamia nonagrioides) Les varieacuteteacutes de maiumls MON 810 les controcirclent efficacement en diminuant les populations de ces insectes de plus de 90 dans les parcelles cultiveacutees 21 Outre la limitation des deacutegacircts des insectes sur les eacutepis et les tiges de maiumls ce maiumls transgeacutenique deacuteveloppe un effet beacuteneacutefique dans les reacutegions ougrave seacutevissent des fusarioses maladies affectant la santeacute du maiumls

Agrave un stade avanceacute les eacutepis de maiumls se couvrent de moisissures symptocircme de lrsquoinstallation des champignons pathogegravenes des Fusarium agents de cette maladie Les fusarioses srsquoaccompagnent dans des conditions environnementales favorables pour leur deacuteveloppement de production de mycotoxines (toxines produites par des champignons) extrecircmement dangereuses et deacuteleacutetegraveres qui contaminent les reacutecoltes

Selon la nature des mycotoxines produites diffeacuterentes pathologies peuvent survenir chez lrsquohomme ou chez lrsquoanimal atteintes reacutenales du foie du tube digestif du systegraveme immunitaire et de lrsquoappareil reproducteur Certaines mycotoxines sont canceacuterogegravenes drsquoautres sont des perturbateurs endocriniens Des maladies seacutevegraveres ont eacuteteacute constateacutees chez les humains agrave la suite de consommation de farines contamineacutees Dans notre meacutemoire historique

20 Voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit21 Laurent Folcher et al laquo Lower mycotoxin levels in Bt maize grain raquo Agronomy for Sustainable Development vol 30 ndeg 4 deacutecembre 2010 p 711-719(httpslinkspringercomcontentpdf1010512Fagro2F2010005pdf)

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figure encore au Moyen Acircge le mal des Ardents ou feu de saint Antoine qui provoquait des hallucinations et des troubles circulatoires pouvant aller jusqursquoau deacutecegraves ou encore dans les anneacutees 1950 la consommation de pain agrave Pont-Saint-Esprit qui se soldera par la mort de dix personnes et une cinquantaine drsquointernements psychiatriques

Eacutepis de maiumls drsquoune parcelle expeacuterimentale cultiveacutee avec des maiumls Bt et conventionnels

A B

(A) lrsquoeacutepi de maiumls conventionnel est fusarieacute apregraves avoir eacuteteacute attaqueacute par les insectes ravageurs

(B) lrsquoeacutepi de maiumls Bt MON 810 est sain et indemne

Source Catherine Regnault-Roger photos prises en Espagne en 2010

Lrsquoalimentation animale nrsquoest pas en reste Des chevaux ont ainsi eacuteteacute intoxiqueacutes par des fourrages ou des litiegraveres contamineacutes par ces mycotoxines et les eacuteleveurs de cochons connaissent bien les troubles gastro-intestinaux et de la croissance qursquooccasionnent agrave leurs animaux des lots de ceacutereacuteales contamineacutees En 1960 des eacutelevages de dindons britanniques ont eacuteteacute deacutecimeacutes par des arachides importeacutees du Seacuteneacutegal et contamineacutees par des aflatoxines seacutecreacuteteacutees par un champignon srsquoeacutepanouissant en milieu tropical lrsquoAspergillus 22 La prise de conscience du risque mycotoxines a conduit les autoriteacutes sanitaires europeacuteennes agrave eacutetablir une reacuteglementation en 2007 fixant des seuils agrave ne pas deacutepasser

22 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Comment preacutevenir le risque de mycotoxines dans la production agricole raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 322 octobre-deacutecembre 2017 p 45-48(wwwpseudo-sciencesorgComment-prevenir-le-risque-de-mycotoxines-dans-la-production-agricole)

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Des travaux de recherche ont montreacute que la transformation geacuteneacutetique dont beacuteneacuteficie le maiumls Bt MON 810 diminue non seulement le nombre des insectes ravageurs qui sont deacutecimeacutes par la toxine Bt apregraves consommation des tiges ou eacutepis mais aussi les teneurs en mycotoxines dans les reacutecoltes 23 En effet la diminution des insectes phytophages conduit agrave la reacuteduction du nombre de blessures qursquoils infligent agrave la plante en se nourrissant et par lesquelles srsquoinstallent les champignons pathogegravenes agents des fusarioses et producteurs de mycotoxines

La culture du maiumls MON 810 en diminuant lrsquoincidence de fusarioses et le risque mycotoxines bonifie la qualiteacute sanitaire des reacutecoltes ce qui nrsquoest pas sans conseacutequence sur la santeacute animale qursquoelle preacuteserve Une eacutetude italienne a deacutemontreacute que des porcelets nourris avec du maiumls contamineacute par des mycotoxines avaient une perte de poids significative par rapport agrave ceux alimenteacutes avec du maiumls transgeacutenique Bt MON 810 24

2 Faire face au reacutechauffement climatique

Le risque mycotoxines est un risque eacutemergent en Europe aggraveacute par le reacutechauffement climatique En effet aux champignons toxinogegravenes classiques du genre Fusarium srsquoajoute agrave la faveur drsquoeacuteteacutes tregraves chauds lrsquoinstallation de champignons qui prolifegraverent normalement dans les pays tropicaux comme les dangereux Aspergillus (mentionneacutes preacuteceacutedemment agrave propos drsquoarachides) seacutecreacutetant des aflatoxines Ainsi au cours de ces derniegraveres anneacutees plusieurs contaminations par des mycotoxines de produits commercialiseacutes ont eacuteteacute constateacutees ce qui aurait pu avoir des conseacutequences dramatiques sans la vigilance des services de controcircle sanitaire

En 2013 du lait importeacute drsquoEurope de lrsquoEst a eacuteteacute refuseacute en France en raison de fortes teneurs en mycotoxines les vaches avaient consommeacute des fourrages contamineacutes par des moisissures En mai 2014 ce sont des galettes de maiumls bio Auchan et du son de bleacute Bio-Village de la marque Repegravere (Leclerc) qui sont retireacutes en hacircte des rayons des supermarcheacutes en raison de teneurs drsquoune mycotoxine (le DON ou deacuteoxynivaleacutenol) au-delagrave des seuils reacuteglementaires En juin 2014 le journal italien Il Fatto Quotidiano a rapporteacute le scandale de la commercialisation de meules drsquoun fromage italien tregraves appreacutecieacute le parmesan contamineacute aux aflatoxines scandale car il semblerait que les fromagers aient

23 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos laquo Lrsquointeacuterecirct des plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees pour la production agricole le cas du maiumls Bt raquo in Agnegraves Ricroch Yves Datteacutee et Marc Fellous (dir) Biotechnologies veacutegeacutetales Environnement alimentation santeacute Vuibert 2011 p 200-21124 Voir Filippo Rossi Mauro Morlacchini Giorgio Fusconi Amedeo Pietri et Gianfranco Piva laquo Effects of insertion of Bt gene in corn and different fumonisin content on growth performance of weaned piglets raquo Italian Journal of Animal Science vol 10 ndeg 2 2011 p 95-100(wwwtandfonlinecomdoipdf104081ijas2011e19needAccess=true)

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neacutegligeacute la contamination du lait qui servait agrave faire le fromage (des arrestations ont eacuteteacute opeacutereacutees) Cette contamination reacutesultait des eacuteteacutes caniculaires de 2012 et 2013 au cours duquel les vaches avaient eacuteteacute nourries avec du maiumls grain ou de lrsquoensilage contenant des champignons Aspergillus Les autoriteacutes des diffeacuterents pays europeacuteens ont pu ainsi constater agrave cette occasion que lors de conditions climatiques favorables ces Aspergillus qui seacutevissent de maniegravere endeacutemique en Afrique contaminant les reacutecoltes de ceacutereacuteales mal conserveacutees pouvaient prolifeacuterer sur le maiumls dans le sud ou lrsquoest de lrsquoEurope Cet exemple deacutemontre qursquoen preacuteservant la santeacute du veacutegeacutetal en le proteacutegeant de ses bioagresseurs on diminue les risques pour la santeacute animale et la santeacute humaine Le maiumls MON 810 se reacutevegravele ecirctre un outil efficace pour la santeacute dans son concept One Health Dans ces conditions il a sembleacute surprenant du point de vue scientifique et de la santeacute publique que la France interdise en 2014 par la loi 2014-567 la culture des maiumls geacuteneacutetiquement modifieacutes sur son sol 25

IV AMEacuteLIORATION DE LA SANTEacute ENVIRONNEMENTALE

1 Ameacutelioration des itineacuteraires techniques phytosanitaires

Une des conseacutequences logiques de lrsquoameacutelioration geacuteneacutetique des veacutegeacutetaux cultiveacutes visant agrave leur confeacuterer une meilleure aptitude agrave limiter les effets de leurs bioagresseurs est une adaptation dans lrsquoutilisation des produits de traitement que sont les insecticides les fongicides et les herbicides pour la conduite des cultures et diminuer les traitements de confort crsquoest-agrave-dire lrsquoadministration agrave titre preacuteventif

La preacutevention dans la conduite des cultures est en effet une speacuteculation sur un futur qui ne se produit pas toujours dans certains cas on gagne en empecircchant une infestation de prendre de lrsquoampleur dans drsquoautres on traite pour rien car la meacuteteacuteorologie a changeacute ou bien les conditions drsquoinstallation du parasite ne sont plus reacuteunies Crsquoest lagrave ougrave se situe le savoir-faire drsquoun agriculteur avec les technologies qursquoil a agrave sa disposition savoir traiter au bon moment au bon endroit et agrave la bonne dose

Avec les plantes biotech les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont donc modifieacutes Pour reprendre notre exemple une culture de maiumls

25 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Interdiction du maiumls Bt MON 810 en France un vrai risque pour la seacutecuriteacute alimentaire raquo La Revue de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France ndeg 5 janvier 2015 p 19-21 (numeacutero teacuteleacutechargeable sur wwwacademie-agriculturefrpublicationsrevue-aafpage=1)

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Bt MON 810 dispense drsquoutiliser des pulveacuterisations drsquoinsecticides contre la pyrale et la seacutesamie En produisant la proteacuteine insecticide Cry1Ab de maniegravere continue le maiumls est mieux proteacutegeacute agrave tous les stades de son deacuteveloppement Cette reacuteduction drsquoinsecticides sera drsquoautant plus sensible dans les reacutegions ougrave plusieurs geacuteneacuterations de pyrale ou de seacutesamie se succegravedent la mecircme anneacutee En France ce pheacutenomegravene eacutetait traditionnellement tregraves preacutesent dans les reacutegions meacuteridionales au climat chaud et moins dans les reacutegions plus septentrionales particuliegraverement en Alsace dans lesquelles la pyrale deacuteveloppe une seule geacuteneacuteration par an Mais le changement climatique est en train de bouleverser la donne Un bulletin publieacute par la chambre reacutegionale drsquoagriculture du Centre-Val de Loire de lrsquoautomne 2018 deacutecrit des cas de deux geacuteneacuterations annuelles de pyrale du maiumls au lieu drsquoune dans la Champagne beauceronne et la Sologne-Val de Loire la Touraine (mais pas en Beauce-Perche ou dans le Gacirctinais) La seacutesamie autrefois absente y est captureacutee reacuteguliegraverement depuis 2010 et son aire de reacutepartition srsquoeacutetend depuis 2016 au nord de la Loire 26 Le renouvellement rapprocheacute de ces insectes ravageurs neacutecessite alors plusieurs traitements au cours de la saison Avec le maiumls Bt MON 810 rien de tel puisque la plante se protegravege elle-mecircme 27 Lrsquoeacuteconomie en insecticides qui en reacutesulte diminue les risques de reacutesidus de pesticides dans les aliments et ameacuteliore la seacutecuriteacute alimentaire Elle preacutesente eacutegalement des avantages eacutecologiques en abaissant les risques de contaminations de pesticides dans la biosphegravere 28 ainsi que les eacutemissions de gaz agrave effet de serre lieacutes aux passages des engins agricoles dans les parcelles pour les traitements Elle se traduit eacutegalement par des avantages eacuteconomiques en reacuteduisant le coucirct des intrants et le temps de travail de lrsquoopeacuterateur agricole

2 Diminution du gaz agrave effet de serre CO2

Les avantages eacutecologiques deacutecrits ci-dessus agrave propos du maiumls MON 810 concernent toutes les cultures GM Au Royaume-Uni deux experts en eacuteconomie appliqueacutee aux biotechnologies eacutetablissent annuellement un bilan annuel de lrsquoimpact environnemental de cultures biotech Ils ont eacutevalueacute que le deacuteveloppement actuel de ces cultures (pour rappel une surface de 1917 millions drsquohectares en 2018) permet dans sa globaliteacute de diminuer lrsquoeacutemission du gaz agrave effet de serre CO2 de 271 millions de tonnes Cette eacuteconomie est lieacutee aux changements des pratiques agricoles (reacuteduction des pulveacuterisations drsquoinsecticides et drsquoherbicides pour 29 millions de tonnes de CO2) et aux

26 Voir Bulletin de santeacute du veacutegeacutetal maiumls Reacutegion Centre-Val de Loire ndeg16 bilan 30 octobre 2018(httpswwwarvalis-infosfr_pluginsWMS_BO_GallerypagegetElementStreamjspzid=53673ampprop=file)27 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos art cit28 La biosphegravere comprend tous les organismes vivants et leurs milieux de vie donc la totaliteacute des eacutecosystegravemes preacutesents sur la Terre dans lrsquoeau ou dans lrsquoair

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techniques culturales simplifieacutees (TCS) qui diminuent la quantiteacute de carburant consommeacutee par les machines agricoles (eacuteconomie de 242 millions de tonnes de CO2) Les TCS srsquoaccompagnent en outre drsquoune moindre vulneacuterabiliteacute des sols agrave lrsquoeacuterosion et drsquoune augmentation de la biodiversiteacute tellurique (vers de terre insectes du sol comme les collemboles)

La reacuteduction de substances actives consommeacutees lors des traitements insecticides et herbicides a eacutegalement eacuteteacute calculeacutee Sur une peacuteriode de vingt et un ans (depuis 1996) elle est eacutevalueacutee agrave 671 millions de kilogrammes 29 Agrave cette eacutevaluation srsquoajoute un indicateur le quotient de lrsquoimpact environnemental (Environmental Impact Quotient EIQ) eacutetabli pour chaque substance active phytopharmaceutique dans les champs Les auteurs constatent une ameacutelioration de ce quotient autour de 185 ainsi qursquoune diminution de 8 des quantiteacutes de pesticides utiliseacutes Les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont ameacutelioreacutes et sont devenus plus vertueux

3 Augmentation de la biodiversiteacute

Une autre conseacutequence de la culture des plantes biotech est de favoriser la biodiversiteacute agricole La commercialisation des plantes GM srsquoest traduite par une augmentation du nombre de varieacuteteacutes cultiveacutees Bernard Le Buanec de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France donne agrave ce propos quelques chiffres 87 varieacuteteacutes diffeacuterentes de maiumls Bt incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 810 ont eacuteteacute cultiveacutees sur 35 000 hectares en Catalogne en 2016 en Inde il est deacutenombreacute 205 varieacuteteacutes de coton cultiveacutees incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 et 309 varieacuteteacutes pour la modification MON 15985 30 De son cocircteacute Jean-Claude Pernollet eacutegalement membre de de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France mentionne plus de 4 300 varieacuteteacutes de maiumls transgeacuteniques commercialiseacutees sous 202 marques diffeacuterentes et produites par 173 entreprises 31

La lutte contre les maladies contribue aussi agrave sauver la biodiversiteacute locale par la preacuteservation deacutejagrave eacutevoqueacutee drsquoespegraveces conventionnelles menaceacutees agrave lrsquoinstar des pruniers sauveacutes de la sharka et des papayers drsquoHawaii proteacutegeacutes du Papaya ringspot virus (PRSV)

On observe aussi la preacuteservation des insectes beacuteneacutefiques pour les cultures (entomofaune auxiliaire) sur les parcelles cultiveacutees avec une plante transgeacutenique lrsquoeacutepandage drsquoun insecticide tue la plupart des insectes du champ tandis que

29 Graham Brookes et Peter Barfoot laquo Farm income and production impacts of using GM crop technology 1996-2016 raquo GM Crops amp Food vol 9 ndeg 2 2018 p 59-89(wwwtandfonlinecomdoipdf1010802164569820181464866needAccess=true)30 Bernard Le Buanec laquo La diversiteacute geacuteneacutetique en agriculture raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculture Parole agrave la science Presses des Mines 2018 p 169-18731 Voir Jean Claude Pernollet laquo Plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculturehellip op cit p 188-204

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la plante biotech ne tue que ceux qui srsquoattaquent agrave elle en les empoisonnant Une augmentation de la biodiversiteacute sur des parcelles de cotonnier GM a ainsi eacuteteacute observeacutee en Chine si les deacutegacircts de la noctuelle du cotonnier ont bien eacuteteacute reacuteduits gracircce agrave la toxiciteacute que manifeste la plante envers cet insecte la reacuteduction des insecticides a favoriseacute lrsquoaugmentation des populations de trois groupes majeurs drsquoinsectes auxiliaires que sont les coccinelles les araigneacutees et les chrysopes 32 Une constatation de mecircme nature a eacuteteacute reacutealiseacutee par Claude Menara 33 agriculteur du sud-ouest de la France (Lot-et-Garonne) quand il cultivait du maiumls MON 810 sur son exploitation avant lrsquointerdiction de 2014

4 Les risques de disseacutemination par flux de gegravenes

La possibiliteacute de disseacutemination non intentionnelle des transgegravenes entre espegraveces diffeacuterentes doit ecirctre consideacutereacutee de maniegravere diffeacuterente selon qursquoil srsquoagit des espegraveces interfertiles ou drsquoespegraveces qui ne peuvent pas srsquohybrider entre elles indique Jean-Claude Pernollet dans le bilan qursquoil a dresseacute en 2018 des risques et avantages environnementaux des plantes biotech Dans le second cas souligne-t-il laquo lrsquoinsertion drsquoun transgegravene viable et sa seacutelection demandent beaucoup de temps de sorte qursquoelle nrsquoest pas observable agrave une eacutechelle de temps humaine 34 raquo tandis que dans le premier cas il faudra prendre des mesures de coexistence des varieacuteteacutes cultiveacutees en observant des distances agrave respecter entre les parcelles ou en deacutecalant les semis si on veut eacuteviter agrave tout prix drsquoeacuteventuelles hybridations fortuites qui rappelons-le nrsquoont pas de conseacutequences neacutegatives sanitaires et environnementales

Ce problegraveme est surtout souleveacute par les exploitants qui pratiquent lrsquoagriculture biologique dont le cahier des charges refuse la culture des plantes biotech et lrsquoutilisation de certains pesticides organiques de synthegravese (tout en acceptant cependant des pesticides chimiques mineacuteraux eacutecotoxiques comme les bouillies agrave base de cuivre ou des varieacuteteacutes cultiveacutees comme le bleacute Renan issues de croisements par des meacutethodes de geacutenie geacuteneacutetique 35) Une preacutesence fortuite de plantes GM agrave une teneur supeacuterieure agrave 09 dans leurs parcelles aurait une incidence eacuteconomique sur la valeur de leurs reacutecoltes qui ne seraient plus consideacutereacutees comme laquo bio raquo

32 Voir Geneviegraveve De Lacour laquo Le coton GM favorise la biodiversiteacute selon une eacutetude chinoise raquo journaldelenvironnementnet 15 juin 2012 (wwwjournaldelenvironnementnetarticlele-coton-gm-favorise-la-biodiversite-selon-une-etude-chinoise29487)33 Voir Daniel Cadis laquo Claude Meacutenara ldquoMon maiumls transgeacutenique est le plus eacutecologique rdquo raquo lefigarofr 6 avril 2007(wwwlefigarofractualite2007040601001-20070406ARTFIG90080-claude_menara_mon_mais_transgenique_est_le_plus_ecologiquephp)34 Jean Claude Pernollet art cit p 19535 Andreacute Gallais laquo La principale varieacuteteacute de bleacute ldquobiordquo serait-elle geacuteneacutetiquement modifieacutee raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 314 octobre 2015 p 46-48 (httpswwwpseudo-sciencesorgLa-principale-variete-de-ble-bio-serait-elle-genetiquement-modifiee)

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Gracircce aux travaux de lrsquoInternational Service for the Acquisition of Agri-biotech Application (ISAAA) animeacute pendant pregraves de vingt ans par son fondateur Clive James il est possible de suivre lrsquoeacutevolution des surfaces de plantes biotech dans le monde par culture par transformation geacuteneacutetique et par pays 7 Les premiegraveres mises en culture ont concerneacute des plantes toleacuterantes agrave des herbicides (herbicide-toleacuterantes HT) et des plantes reacutesistantes aux insectes (insectes-reacutesistantes IR) Dans le premier cas on introduit dans la plante un gegravene qui induit la synthegravese drsquoune enzyme qui lui permet de deacutetoxifier cet herbicide Si on choisit un herbicide non seacutelectif comme le glyphosate ou le glufosinate seules les plantes posseacutedant lrsquoenzyme qui permet agrave la plante de reacutesister agrave lrsquoherbicide utiliseacute ne sont pas deacutetruites et les autres plantes indeacutesirables dans la parcelle le sont Il srsquoagit de repousses de cultures preacuteceacutedentes drsquoadventices ou de mauvaises herbes comme le gaillet ou le coquelicot qui diminuent les rendements mais aussi des plantes deacuteleacutetegraveres comme lrsquoambroisie ou le datura qui seacutecregravetent des moleacutecules naturelles toxiques pour lrsquohomme et les animaux Les plantes biotech tolegraverent lrsquoherbicide qui se reacutevegravele fatal pour les autres plantes Dans le second cas les plantes GM contiennent des eacuteveacutenements de transformation permettant agrave la plante de seacutecreacuteter dans ses tissus des proteacuteines toxiques pour des insectes qui se nourrissent de la plante Ces insectes sont deacutecimeacutes par la plante ce qui lui permet de mieux reacutesister agrave leurs ravages

Premiegraveres constructions geacuteneacutetiques drsquoun eacuteveacutenement de transformation

Source Groupement national interprofessionnel des semences et plants (Gnis) wwwgnisfr Pour notre exemple les gegravenes drsquointeacuterecircts sont les gegravenes cry1Ab et bar le gegravene marqueur est bla auxquels srsquoajoutent le gegravene promoteur (PEPC et speacutecifique du pollen 8) et un gegravene terminateur

7 Voir laquo ISAAA Briefs raquo (wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs)8 Promoteur phosphoeacutenolpyruvate-carboxylase et promoteur speacutecifique du pollen voir Anna Dutton Heiri Klein Joumlrg Romeis et Franz Bigler laquo Uptake of Bt-toxin by herbivores feeding on transgenic maize and consequences for the predator Chrysoperla carnea raquo Ecological Entomology vol 27 ndeg 4 aoucirct 2002 p 441447 (httpsonlinelibrarywileycomdoiepdf101046j1365-2311200200436x)

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Qursquoest-ce que le maiumls Bt 176 Knockoutreg Corn Une plante biotech peut ecirctre deacutesigneacutee par son nom commercial qui deacutepend de la socieacuteteacute qui la distribue mais aussi par le nom de son eacuteveacutenement de transformation (trait en anglais) qui est lrsquoeacuteleacutement geacuteneacutetique qui a eacuteteacute introduit dans le geacutenome de la planteLe maiumls Knockoutreg Corn commercialiseacute par Syngenta (autres noms commerciaux NaturGard KnockOuttrade Maximizertrade) est un maiumls qui contient lrsquoeacuteveacutenement de transformation Bt 176 (ou 176) Celui-ci est composeacute de trois gegravenes cry1Ab bar et bla qui proviennent de trois bacteacuteries diffeacuterentes Bacillus thuringiensis subsp Kurstaki Streptomyces hygroscopicus et Escherichia coli Inteacutegreacutes au geacutenome de la plante ces gegravenes produisent respectivement ndash une toxine cry1Ab qui deacutetruit lrsquoappareil digestif drsquoinsectes leacutepidoptegraveres (pyrale du maiumls et seacutesamie) Les insectes qui consomment ce maiumls modifieacute sont donc tueacutes et par conseacutequent la reacutesistance de la plante agrave ces insectes ravageurs est augmenteacutee ndash une enzyme PAT (phosphinothricine N-aceacutetyltransfeacuterase) qui permet agrave la plante de survivre quand on eacutepand des herbicides non seacutelectifs agrave base de glufosinate crsquoest-agrave-dire que dans le champ toutes les plantes sont deacutetruites agrave lrsquoexception de celles posseacutedant ce gegravene qui induit la synthegravese drsquoune enzyme inhibant lrsquoactiviteacute de lrsquoherbicide ndash une enzyme qui deacutetoxifie des antibiotiques de la famille des szlig-lactames comme lrsquoampicilline Ce caractegravere a eacuteteacute introduit afin de faciliter la phase de tri Tregraves deacutecrieacutee pour des raisons de risque sanitaire lrsquointroduction de gegravenes reacutesistants agrave des antibiotiques sera abandonneacutee dans les constructions ulteacuterieures drsquoOGMPour srsquoexprimer ces gegravenes ont besoin drsquoun gegravene promoteur qui leur est associeacute dans la construction geacuteneacutetique

Lrsquoeacuteveacutenement de transformation 176 confegravere ainsi agrave la varieacuteteacute de maiumls qui lrsquointegravegre une double proprieacuteteacute une reacutesistance agrave des insectes ravageurs et une toleacuterance agrave un herbicide (HTIR) Lrsquoagriculteur nrsquoa plus besoin de traiter avec des insecticides pour la proteacuteger des attaques de la pyrale et de la seacutesamie et il peut deacutesherber son champ de maiumls avec un herbicide agrave base de glufosinate Comme celui-ci est un herbicide non seacutelectif (encore appeleacute total ou universel) il est possible de se deacutebarrasser des mauvaises herbes de la parcelle avec une pulveacuterisation bien positionneacuteeLrsquoeacuteveacutenement de transformation 176 (code SYN-EV176-9) a reccedilu des autorisations pour un usage dans lrsquoalimentation humaine avant et apregraves transformation agro-alimentaire dans lrsquoUnion europeacuteenne et 13 pays (Argentine Australie Canada Chine Japon Nouvelle-Zeacutelande Philippines Afrique du Sud Coreacutee du Sud Suisse Taiwan Eacutetats-Unis et Zambie) et pour lrsquoalimentation animale dans lrsquoUnion europeacuteenne et 9 pays (Argentine Canada Chine Japon Philippines Afrique du Sud Coreacutee du Sud Suisse Eacutetats-Unis) LrsquoUnion europeacuteenne qui avait accordeacute son autorisation en 1997 pour une dureacutee de dix ans ne lrsquoa pas renouveleacutee en 2007 Cet eacuteveacutenement de transformation est eacutegalement autoriseacute pour la culture en Argentine au Canada au Japon et aux Eacutetats-Unis

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Pour conclure sur lrsquoeacuteveacutenement de transformation du maiumls Bt 176 des travaux de recherche ont deacutemontreacute que son controcircle des leacutepidoptegraveres pyrale et seacutesamie eacutetait imparfait et srsquoaccompagnait par conseacutequent de deacutegacircts significatifs sur la culture En effet en raison drsquoun gegravene promoteur mal choisi la proteacuteine Cry1Ab ne srsquoexprimait que dans les tiges et le pollen au contraire drsquoun autre eacuteveacutenement de transformation concurrent qui allait ecirctre mis sur le marcheacute peu apregraves et le supplanter le MON 810 de Monsanto qui srsquoexprime aussi dans les eacutepis (voir page 24 pour une illustration avec du maiumls Bt MON 810) Voir Laurent Folcher et al laquo Study of effects of Bt maize (Zea mays) events on Lepidoptera Ostrinia nubilalis Sesamia nonagrioides in Southwestern France raquo Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences 71(2 Pt A) janvier 2006 p 227-231

Quatre cultures majeures sont concerneacutees par les transformations biotechnologiques le cotonnier le soja le maiumls et le canola 9 (ou colza GM cultiveacute au Canada) Les cultures chinoises de tabac ou de tomates geacuteneacutetiquement modifieacutees du deacutebut des anneacutees 1990 ne sont plus significatives face agrave cet essor Drsquoautres cultures nettement moins importantes vont suivre le riz la luzerne toleacuterante au glyphosate (Roundup Readyreg) la papaye et la courge sont cultiveacutes aux Eacutetats-Unis eacutegalement la pomme de terre ou la betterave agrave sucre ou encore lrsquoananas au Costa Rica et des fleurs ornementales en Colombie Des succegraves sur de petites cultures localiseacutees ont eacuteteacute remarqueacutes ces derniegraveres anneacutees par exemple agrave Hawaii avec la plantation de papayers reacutesistants agrave une maladie causeacutee par un virus le Papaya ringspot virus (PRSV) Des espoirs sont placeacutes dans le deacuteveloppement de pruniers geacuteneacutetiquement modifieacutes pour lutter contre la sharka la maladie virale la plus deacutevastatrice du genre Prunus causeacutee par le Plum pox virus (PPV) Elle a eacuteteacute identifieacutee agrave lrsquoorigine dans les Balkans et a fortement essaimeacute notamment en Ameacuterique du Nord On remarque eacutegalement la large adoption de lrsquoaubergine Brinjal Bt (IR) par les agriculteurs du Bangladesh Ils eacutetaient vingt en 2014 et plus de vingt-sept mille en 2017 totalisant une superficie de 2 400 hectares (il srsquoagit de tregraves petites exploitations) sur un total de 50 000 hectares drsquoaubergines cultiveacutees

La transformation dominante pour les quatre grandes cultures est la toleacuterance agrave un herbicide qui surpasse encore la reacutesistance aux insectes ou aux virus Parallegravelement se deacuteveloppe lrsquoempilage de caractegraveres crsquoest-agrave-dire le fait que dans une mecircme plante il puisse y avoir plusieurs gegravenes de transformation Ainsi si la surface consacreacutee agrave des plantes biotech toleacuterantes agrave un ou des herbicides a culmineacute avec 100 millions drsquohectares en 2015 (et autour de 20 millions drsquohectares pour les plantes biotech reacutesistantes agrave des insectes et agrave des virus)

9 Le canola est produit au Canada en cultures de printemps ou drsquoautomne il srsquoagit drsquoun colza geacuteneacutetiquement modifieacute pour obtenir moins drsquoacide eacuterucique et moins drsquoacides gras (AG) satureacutes et plus drsquoAG mono-insatureacute (acide oleacuteique) Voir Canola Council of Canada laquo Le canola les mythes deacutemystifieacutes raquo canolacouncilorg (httpsfrcanolacouncilorghuile-et-tourteauhuile-de-canolale-canola-les-mythes-deacutemystifieacutesmyth1)

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en 2017 ce ne sont plus que 887 millions drsquohectares qui sont consacreacutes agrave la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) et 233 millions drsquohectares agrave la reacutesistance agrave des insectes (IR) et agrave des virus En revanche on observe un essor marqueacute des cultures de plantes contenant plusieurs eacuteleacutements de transformation avec une progression de plus de 50 millions drsquohectares en dix ans (20 millions drsquohectares en 2007 et 777 millions drsquohectares de cultures en 2017) Ces plantes sont toleacuterantes agrave des herbicides et reacutesistantes agrave des insectes et des virus (IR-HT) ce sont des plantes polyvalentes qui peuvent se deacutefendre contre plusieurs bioagresseurs

2 Le deacuteveloppement de la culture des plantes biotech une eacutepopeacutee sur vingt ans

Avant de passer au stade de la commercialisation des plantes GM de nombreuses expeacuterimentations en champ ont eacuteteacute conduites pendant dix ans Un tiers des essais concernait le maiumls un cinquiegraveme le canola la tomate et la pomme de terre faisant jeu eacutegal avec 11 puis agrave moins de 10 le soja (9 ) le cotonnier (7 ) et le tabac (5 ) Entre 1986 et 1997 ce ne sont pas moins de 25 000 essais (15 000 avant 1995 10 000 entre 1995 et 1997) concernant 60 mises en culture 10 caractegraveres de transformations qui ont eacuteteacute conduits dans 45 pays par des socieacuteteacutes qui ont deacuteposeacute des dossiers de demandes drsquoautorisation de commercialisation (importation et mise en culture) dans plusieurs pays

Le dialogue est alors de mise entre les autoriteacutes en charge de la reacuteglementation et les eacutequipes drsquoexpeacuterimentateurs Les reacutesultats sont communiqueacutes agrave la communauteacute scientifique et au grand public pour en deacutebattre 10 Lrsquoimportant selon Clive James 11 est alors de contribuer agrave faire comprendre ce que sont les cultures transgeacuteniques

Apregraves cette phase drsquoessais crsquoest en 1996 que commencegraverent reacuteellement la mise en culture et la commercialisation des plantes biotech dont lrsquoessor se mesure par lrsquoexpansion des surfaces cultiveacutees

Ces derniegraveres anneacutees on note une diversification des caractegraveres Deux geacuteneacuterations de pomme de terre Innatereg dont les modifications ralentissent le brunissement ou protegravegent contre le mildiou ont eacuteteacute approuveacutees aux Eacutetats-Unis et au Canada en 2016 et 2017 de mecircme que les pommes Articreg mises au point pour limiter le brunissement Le soja Plenishtrade contient plus drsquoacide gras insatureacute (acide oleacuteique) et moins drsquoacides gras satureacutes que le soja conventionnel ce qui ameacuteliore le profil nutritionnel de lrsquohuile qui en est

10 Voir agrave ce sujet Marcel Kuntz LrsquoAffaire Seacuteralini Lrsquoimpasse drsquoune science militante Fondation pour lrsquoinnovation politique juin 2019 (wwwfondapolorgetudelaffaire-seralini-limpasse-dune-science-militante)11 Voir Clive James art cit

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extraite Depuis 2013 un caractegravere de toleacuterance agrave la seacutecheresse est inteacutegreacute dans les empilements de maiumls et reacutepond agrave une forte demande notamment en Afrique puisque la superficie a augmenteacute pour passer de 50 000 hectares en 2013 agrave 12 million en 2016 et agrave 14 million en 2017

Eacutevolution des surfaces biotech cultiveacutees entre 1996 et 2017En 1996 premiegravere anneacutee de commercialisation des plantes biotech les espegraveces cultiveacutees eacutetaient le tabac (35 soit 1 million drsquohectares) le cotonnier (27 soit 800 000 hectares) le soja (18 soit 500 000 hectares) le maiumls (10 ) le canola (5 ) la tomate (4 ) et la pomme de terre (moins de 1 ) Les eacuteveacutenements de transformations concernaient la reacutesistance aux virus (40 ) et la reacutesistance aux insectes (37 ) ainsi que la toleacuterance agrave des herbicides (23 )

En 1997 les surfaces cultiveacutees se sont consideacuterablement multiplieacutees (11 millions drsquohectares) Les plantes toleacuterantes agrave un herbicide repreacutesentaient 63 des surfaces cultiveacutees celles reacutesistantes aux insectes 30 et celles reacutesistantes aux virus 7 Le soja le maiumls le cotonnier et le colza (canola) repreacutesentent 86 des cultures GM et 75 des superficies se situent sur le continent nord-ameacutericain Agrave la fin de lrsquoanneacutee 1997 srsquoest mis en place le scheacutema que lrsquoon connaicirct maintenant de quatre cultures dominantes (soja maiumls cotonnier colzacanola) et une hieacuterarchie dans les eacuteleacutements de transformation qui est encore respecteacutee aujourdrsquohui la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) surclasse la reacutesistance aux insectes (IR)

Dix ans plus tard en 2007 ce sont 1143 millions drsquohectares qui sont cultiveacutes en plantes transgeacuteniques et en 2018 les plantes GM occupent une superficie de 1917 millions drsquohectares Les superficies des terres cultiveacutees en soja biotech par rapport au soja conventionnel sont devenues majoritaires (64 en 2007 79 en 2017) pour le coton eacutegalement (473 en 2007 771 en 2017) Les superficies de maiumls biotech ont augmenteacute elles aussi passant drsquoun pourcentage de 24 de la surface totale mondiale de cette culture agrave 32 en 2017 Pour le colza (canola) lrsquoeacutevolution se situe de 20 des terres cultiveacutees en canola en 2007 agrave 30 en 2017 Les plantes IR repreacutesentent 13 des surfaces cultiveacutees 47 pour les plantes HT mais 40 des surfaces sont cultiveacutees avec des varieacuteteacutes polyvalentes (HT-IR) capables de reacutesister aux insectes ravageurs et drsquoecirctre en mecircme temps deacutesherbeacutees plus facilement (empilage de gegravenes)

Agrave cocircteacute de ces quatre cultures majeures apparaissent sur le marcheacute de nouvelles espegraveces de plantes biotech cultiveacutees sur de petites eacutechelles la canne agrave sucre lrsquoalfalfa (luzerne) la papaye la pomme de terre la betterave agrave sucre lrsquoaubergine et la courge

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Au deacutebut la commercialisation des plantes transgeacuteniques a eacuteteacute reacutealiseacutee par une majoriteacute des grandes socieacuteteacutes priveacutees (Monsanto AgrEvo Florigene Calgene SEITA Zenecahellip) mais aussi par des universiteacutes qui valorisaient les travaux de recherche de leurs laboratoires (Cornell University ou Universiteacute du Saskatchewan par exemple 12) Puis au fil des anneacutees des concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes du secteur des semences et de lrsquoagrochimie se sont opeacutereacutees faccedilonnant la structuration actuelle avec trois groupes majeurs ancreacutes sur trois reacutegions diffeacuterentes Corteva Agriscience (2019) aux Eacutetats-Unis (siegravege social au Delaware) ChemChina et sa filiale Syngenta (2017) en Chine (siegravege social agrave Peacutekin) et Bayer CropScience (2018) ayant absorbeacute Monsanto en Europe (siegravege social en Allemagne) Ces consortiums ont les moyens de faire face agrave des reacuteglementations de plus en plus exigeantes tout particuliegraverement agrave celles de lrsquoUnion europeacuteenne 13 reacuteclamant des dossiers de demandes drsquohomologation et de suivi postcommercialisation tregraves oneacutereux agrave constituer (plus de 100 millions drsquoeuros par dossier 14)

12 Voir Clive James et Anatole F Krattiger laquo Global Review of the Field Testing and Commercialization of Transgenic Plants 1986 to 1995 The First Decade of Crop Biotechnology raquo ISAAA Briefs ndeg 1 1996(wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs01downloadisaaa-brief-01-1996pdf)13Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour linnovation politique janvier 202014 Communication personnelle drsquoAlain Toppan directeur geacuteneacuteral du groupe Biogemma (2017-2018) ancien chef deacuteveloppement OGM Europe du groupe Limagrain puis du groupe Vilmorin (2006-2017)

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Source adapteacute reacuteviseacute et actualiseacute agrave partir drsquoun scheacutema initialement proposeacute par Bernard Ambolet laquo La chimie organique au service de lrsquoagriculture raquo in Catherine Regnault-Roger et Andreacute Fougeroux Santeacute du veacutegeacutetal 100 ans deacutejagrave Regards sur la phytopharmacie Presses des Mines 2018 p 86

Concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes pour former les trois grands groupes leaders du secteur agricole (agrochimie amp biotechnologies)

Corteva Agriscience

2019

DowDuPont 2017

Dow Elanco 1989

Dupont de Nemours

Dow AgroSciences

2007

Elanco (Eli Lilly amp Co)

Dow Chemical Company

Dow AgroSciences

1997Rohm

and Haas

Syngenta 2000 CHEMCHINA

Novartis 1996

Ciba Geigy 1970 Sandoz Zeneca Astra

ICI Imperial Chemical

IndustriesStaufferGeigy Ciba

Astra Zeneca 1999

CHEMCHINA Syngenta

(filiale) 2017

Bayer CropScience

2003Monsanto

Aventis CropScience

1999Bayer

Fisons Rhocircne Poulenc AgrochimieSchering Roussel

Uclaf Hoechst

Bayer CropScience

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II LES PROMESSES DES NOUVELLES BIOTECHNOLOGIES (NBT) POUR LA SANTEacute VEacuteGEacuteTALE

Les derniegraveres techniques drsquoeacutedition du geacutenome sont plus preacutecises plus rapides et moins oneacutereuses que la transgeacutenegravese ou la mutageacutenegravese aleacuteatoire et ont eacuteteacute de ce fait tregraves vite inteacutegreacutees dans la boicircte agrave outils des seacutelectionneurs de semences pour optimiser lrsquoameacutelioration varieacutetale des plantes cultiveacutees crsquoest drsquoailleurs pourquoi elles sont appeleacutees communeacutement laquo New Plant Breeding Techniques raquo ou NPBT (nouvelles techniques de seacutelection veacutegeacutetale)

Elles sont utiliseacutees pour provoquer une modification de lrsquoADN geacutenomique en creacuteant des mutations cibleacutees par substitution drsquoun nucleacuteotide 15 par un autre par une deacuteleacutetion ou insertion de nucleacuteotides ou encore en induisant des coupures de lrsquoADN pour y inseacuterer un nouveau fragment Avec certaines de ces nouvelles techniques cette coupure est si preacutecise qursquoon parle de laquo ciseaux moleacuteculaires raquo Ces modifications sont tregraves cibleacutees et la notion de reacuteeacutecriture du geacutenome ou drsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) srsquoest imposeacutee En effet il ne srsquoagit pas de provoquer un grand bouleversement de lrsquoADN par lrsquoaction agrave lrsquoaveugle drsquoun rayonnement physique et drsquoun agent chimique mutagegravene comme cela se produit dans une mutation aleacuteatoire ou encore de proceacuteder agrave lrsquointroduction au hasard drsquoun nouvel ADN dans une cellule agrave lrsquoaide de diverses techniques de peacuteneacutetration comme cela se fait dans une transgeacutenegravese Agrave ces modifications aleacuteatoires succegravede une deuxiegraveme phase de tri entre plusieurs milliers de cellules obtenues afin de seacutelectionner celles qui portent la transformation du geacutenome rechercheacutee En proceacutedant par eacutedition geacutenomique les effets hors cible 16 se sont consideacuterablement reacuteduits et ont par conseacutequent diminueacute la phase de tri ce qui eacuteconomise du temps et de lrsquoargent De plus en utilisant certaines techniques drsquoeacutedition du geacutenome il est impossible de distinguer si lrsquoorganisme que lrsquoon examine provient drsquoune manipulation geacuteneacutetique en laboratoire ou reacutesulte drsquoune mutation spontaneacutee intervenue dans la nature Avec de tels outils de preacutecision les eacutetapes drsquoune seacutelection veacutegeacutetale classique pour lrsquoameacutelioration varieacutetale se sont consideacuterablement alleacutegeacutees et les recherches dans le domaine du veacutegeacutetal se deacuteveloppent intenseacutement

15 Le nucleacuteotide est lrsquouniteacute de base des acides nucleacuteiques (ADN et ARN) constitueacutee drsquoune base azoteacutee drsquoun pentose et de groupes phosphates16 Transformation qui se situe agrave un autre endroit du geacutenome que celui viseacute

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Une revue reacutecente de la litteacuterature scientifique recense les publications sur le sujet des NPBT entre janvier 1996 et fin mai 2018 17 Sur 1 328 eacutetudes consacreacutees aux applications de lrsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) dans le domaine des plantes agricoles et modegraveles la technique CRISPR deacutecouverte en 2012 a le plus mobiliseacute les chercheurs 1 032 articles lui sont consacreacutes Lrsquoeacutedition de base (base editing) la tregraves reacutecente technique drsquoeacutedition du geacutenome qui est mentionneacutee pour la premiegravere fois en novembre 2017 a deacutejagrave susciteacute 42 articles en six mois

Publications de recherche consacreacutees aux diffeacuterentes NPBT par techniques entre janvier 1996 et fin mai 2018

CRISPR Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats

TALEN Transcription activator-like effector nuclease

ZFN Zinc Finger Nuclease Technology

ODM-MN Oligonucleotide Directed Mutagenesis- New Breeding Techniques Meganuclease

BE Base Editing

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

17 Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

CRISPR 79

TALEN 9

ODM- MN 4 ZFN

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Ces publications ont concerneacute vingt-huit espegraveces de plantes cultiveacutees On remarque lrsquoimportance du riz ce qui ne surprend pas quand on sait que le continent asiatique a piloteacute agrave lui seul plus de 50 de ces publications de recherche 18 La deuxiegraveme plante la plus eacutetudieacutee est la plante modegravele Arabidopsis taliana lrsquoArabette des dames Les organismes modegraveles sont eacutetudieacutes par toute la communauteacute scientifique internationale et donnent des points de repegraveres en matiegravere drsquoavanceacutees scientifiques

Sur lrsquoensemble des projets de recherche 99 portaient sur des applications commerciales ou industrielles directes pour ameacuteliorer (par ordre deacutecroissant)

ndash des caractegraveres agronomiques (itineacuteraires techniques croissance rendement) 38

ndash la qualiteacute alimentaire (nutrition humaine et animale) 28

ndash la toleacuterance aux stress biotiques (insectes ravageurs maladies virus etc) 16

ndash la toleacuterance aux stress abiotiques (seacutecheresse carence en azote rayonnements UV etc) 5

ndash la toleacuterance agrave des herbicides 8

ndash la valorisation industrielle 5

Les techniques de transformation sont tregraves majoritairement des modifications mineures de type SDN1 point de mutation ou eacutedition de base (92 ) Pour les modifications du geacutenome plus conseacutequentes 3 sont classeacutees en SDN2 et 5 en SDN3 19

18 Voir agrave ce sujet la troisiegraveme note de cette seacuterie Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 202019 Pour une deacutefinition des SDN (site directed nuclease) voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit Pour rappel SDN1 inactivation drsquoun gegravene par coupure cibleacutee et reacuteparation deacutefectueuse (deacuteleacutetion ou insertion de quelques nucleacuteotides) SDN2 modification cibleacutee de quelques nucleacuteotides dans un gegravene donneacute SDN3 insertion cibleacutee drsquoun ADN eacutetranger agrave un site donneacute

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Espegraveces veacutegeacutetales eacutetudieacutees par NPBT (entre janvier 1996 et fin mai 2018) par importance deacutecroissante du nombre de publications de recherche deacutedieacutees

Riz

Arabidopsis

Tomate Bleacute

MoussesTabac

MaiumlsAlgues

Soja

Pomme de terre

465

77107

5323

218

6384

4921

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al art cit

Les recherches se sont deacuterouleacutees dans 68 pays et deux drsquoentre eux sont particuliegraverement actifs la Chine (599 publications soit 40 ) et les Eacutetats-Unis (487 publications soit 33 ) Parmi les laboratoires et socieacuteteacutes tregraves en pointe sur ces recherches on note un fort investissement des organismes chinois (Acadeacutemie des sciences de Chine et les acadeacutemies drsquoagriculture de diverses provinces ainsi que des universiteacutes chinoises) non seulement pour les eacutetudes sur le riz pour lesquelles ils deacuteploient des activiteacutes intenses mais aussi sur le colza le cotonnier la tomate et le bleacute La Chine est leader pour les applications agricoles

De nombreuses universiteacutes ameacutericaines (Californie Minnesota Florida Kansas State Penn State) quelques universiteacutes au Japon (Tamagawa Tsukuba Tosushima) et en Europe (universiteacute de Kiel en Allemagne universiteacute Paris-Saclay et de Montpellier en France) ou des centres de recherche bien connus comme lrsquoInstitut des sciences Weizmann en Israeumll ou lrsquoInstitut Max-Planck en Allemagne ou lrsquoInstituto de Agricultura Sostenible du Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas (CIC) en Espagne ainsi que des socieacuteteacutes du secteur priveacute (DuPont-Pioneer Syngenta seeds Cellectis Plant Sciences Calyxt Dow AgroScience) sont tregraves engageacutes dans ces recherches

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III OGM ET OGE VEacuteGEacuteTAUX OUTILS POUR ONE HEALTH UN MONDE UNE SEULE SANTEacute

Comme nous lrsquoavons vu dans la premiegravere note de cette seacuterie 20 en preacuteservant la santeacute des humains et des animaux nous preacuteservons la santeacute du monde car dans le cadre du concept One Health il nrsquoy a qursquoun seul monde et une seule santeacute La santeacute du veacutegeacutetal srsquoinscrit pleinement dans ce concept et les OGM et OGE illustrent parfaitement qursquoen ameacuteliorant la santeacute du veacutegeacutetal avec les biotechnologies veacutegeacutetales on a la possibiliteacute drsquoameacuteliorer la santeacute de tous

1 Un cas drsquoeacutecole le maiumls Bt MON 810 et le risque mycotoxines

Le maiumls Bt MON 810 la seule plante transgeacutenique cultiveacutee dans lrsquoUnion europeacuteenne (essentiellement aujourdrsquohui en Espagne et un peu au Portugal) est un cas drsquoeacutecole Ce maiumls est geacuteneacutetiquement modifieacute par incorporation drsquoun gegravene qui permet aux cellules de la plante de syntheacutetiser une proteacuteine agrave caractegravere insecticide Celle-ci perturbe le fonctionnement digestif de deux ravageurs majeurs de cette culture la pyrale du maiumls (Ostrinia nubilalis) et la seacutesamie (Sesamia nonagrioides) Les varieacuteteacutes de maiumls MON 810 les controcirclent efficacement en diminuant les populations de ces insectes de plus de 90 dans les parcelles cultiveacutees 21 Outre la limitation des deacutegacircts des insectes sur les eacutepis et les tiges de maiumls ce maiumls transgeacutenique deacuteveloppe un effet beacuteneacutefique dans les reacutegions ougrave seacutevissent des fusarioses maladies affectant la santeacute du maiumls

Agrave un stade avanceacute les eacutepis de maiumls se couvrent de moisissures symptocircme de lrsquoinstallation des champignons pathogegravenes des Fusarium agents de cette maladie Les fusarioses srsquoaccompagnent dans des conditions environnementales favorables pour leur deacuteveloppement de production de mycotoxines (toxines produites par des champignons) extrecircmement dangereuses et deacuteleacutetegraveres qui contaminent les reacutecoltes

Selon la nature des mycotoxines produites diffeacuterentes pathologies peuvent survenir chez lrsquohomme ou chez lrsquoanimal atteintes reacutenales du foie du tube digestif du systegraveme immunitaire et de lrsquoappareil reproducteur Certaines mycotoxines sont canceacuterogegravenes drsquoautres sont des perturbateurs endocriniens Des maladies seacutevegraveres ont eacuteteacute constateacutees chez les humains agrave la suite de consommation de farines contamineacutees Dans notre meacutemoire historique

20 Voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit21 Laurent Folcher et al laquo Lower mycotoxin levels in Bt maize grain raquo Agronomy for Sustainable Development vol 30 ndeg 4 deacutecembre 2010 p 711-719(httpslinkspringercomcontentpdf1010512Fagro2F2010005pdf)

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figure encore au Moyen Acircge le mal des Ardents ou feu de saint Antoine qui provoquait des hallucinations et des troubles circulatoires pouvant aller jusqursquoau deacutecegraves ou encore dans les anneacutees 1950 la consommation de pain agrave Pont-Saint-Esprit qui se soldera par la mort de dix personnes et une cinquantaine drsquointernements psychiatriques

Eacutepis de maiumls drsquoune parcelle expeacuterimentale cultiveacutee avec des maiumls Bt et conventionnels

A B

(A) lrsquoeacutepi de maiumls conventionnel est fusarieacute apregraves avoir eacuteteacute attaqueacute par les insectes ravageurs

(B) lrsquoeacutepi de maiumls Bt MON 810 est sain et indemne

Source Catherine Regnault-Roger photos prises en Espagne en 2010

Lrsquoalimentation animale nrsquoest pas en reste Des chevaux ont ainsi eacuteteacute intoxiqueacutes par des fourrages ou des litiegraveres contamineacutes par ces mycotoxines et les eacuteleveurs de cochons connaissent bien les troubles gastro-intestinaux et de la croissance qursquooccasionnent agrave leurs animaux des lots de ceacutereacuteales contamineacutees En 1960 des eacutelevages de dindons britanniques ont eacuteteacute deacutecimeacutes par des arachides importeacutees du Seacuteneacutegal et contamineacutees par des aflatoxines seacutecreacuteteacutees par un champignon srsquoeacutepanouissant en milieu tropical lrsquoAspergillus 22 La prise de conscience du risque mycotoxines a conduit les autoriteacutes sanitaires europeacuteennes agrave eacutetablir une reacuteglementation en 2007 fixant des seuils agrave ne pas deacutepasser

22 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Comment preacutevenir le risque de mycotoxines dans la production agricole raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 322 octobre-deacutecembre 2017 p 45-48(wwwpseudo-sciencesorgComment-prevenir-le-risque-de-mycotoxines-dans-la-production-agricole)

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Des travaux de recherche ont montreacute que la transformation geacuteneacutetique dont beacuteneacuteficie le maiumls Bt MON 810 diminue non seulement le nombre des insectes ravageurs qui sont deacutecimeacutes par la toxine Bt apregraves consommation des tiges ou eacutepis mais aussi les teneurs en mycotoxines dans les reacutecoltes 23 En effet la diminution des insectes phytophages conduit agrave la reacuteduction du nombre de blessures qursquoils infligent agrave la plante en se nourrissant et par lesquelles srsquoinstallent les champignons pathogegravenes agents des fusarioses et producteurs de mycotoxines

La culture du maiumls MON 810 en diminuant lrsquoincidence de fusarioses et le risque mycotoxines bonifie la qualiteacute sanitaire des reacutecoltes ce qui nrsquoest pas sans conseacutequence sur la santeacute animale qursquoelle preacuteserve Une eacutetude italienne a deacutemontreacute que des porcelets nourris avec du maiumls contamineacute par des mycotoxines avaient une perte de poids significative par rapport agrave ceux alimenteacutes avec du maiumls transgeacutenique Bt MON 810 24

2 Faire face au reacutechauffement climatique

Le risque mycotoxines est un risque eacutemergent en Europe aggraveacute par le reacutechauffement climatique En effet aux champignons toxinogegravenes classiques du genre Fusarium srsquoajoute agrave la faveur drsquoeacuteteacutes tregraves chauds lrsquoinstallation de champignons qui prolifegraverent normalement dans les pays tropicaux comme les dangereux Aspergillus (mentionneacutes preacuteceacutedemment agrave propos drsquoarachides) seacutecreacutetant des aflatoxines Ainsi au cours de ces derniegraveres anneacutees plusieurs contaminations par des mycotoxines de produits commercialiseacutes ont eacuteteacute constateacutees ce qui aurait pu avoir des conseacutequences dramatiques sans la vigilance des services de controcircle sanitaire

En 2013 du lait importeacute drsquoEurope de lrsquoEst a eacuteteacute refuseacute en France en raison de fortes teneurs en mycotoxines les vaches avaient consommeacute des fourrages contamineacutes par des moisissures En mai 2014 ce sont des galettes de maiumls bio Auchan et du son de bleacute Bio-Village de la marque Repegravere (Leclerc) qui sont retireacutes en hacircte des rayons des supermarcheacutes en raison de teneurs drsquoune mycotoxine (le DON ou deacuteoxynivaleacutenol) au-delagrave des seuils reacuteglementaires En juin 2014 le journal italien Il Fatto Quotidiano a rapporteacute le scandale de la commercialisation de meules drsquoun fromage italien tregraves appreacutecieacute le parmesan contamineacute aux aflatoxines scandale car il semblerait que les fromagers aient

23 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos laquo Lrsquointeacuterecirct des plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees pour la production agricole le cas du maiumls Bt raquo in Agnegraves Ricroch Yves Datteacutee et Marc Fellous (dir) Biotechnologies veacutegeacutetales Environnement alimentation santeacute Vuibert 2011 p 200-21124 Voir Filippo Rossi Mauro Morlacchini Giorgio Fusconi Amedeo Pietri et Gianfranco Piva laquo Effects of insertion of Bt gene in corn and different fumonisin content on growth performance of weaned piglets raquo Italian Journal of Animal Science vol 10 ndeg 2 2011 p 95-100(wwwtandfonlinecomdoipdf104081ijas2011e19needAccess=true)

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neacutegligeacute la contamination du lait qui servait agrave faire le fromage (des arrestations ont eacuteteacute opeacutereacutees) Cette contamination reacutesultait des eacuteteacutes caniculaires de 2012 et 2013 au cours duquel les vaches avaient eacuteteacute nourries avec du maiumls grain ou de lrsquoensilage contenant des champignons Aspergillus Les autoriteacutes des diffeacuterents pays europeacuteens ont pu ainsi constater agrave cette occasion que lors de conditions climatiques favorables ces Aspergillus qui seacutevissent de maniegravere endeacutemique en Afrique contaminant les reacutecoltes de ceacutereacuteales mal conserveacutees pouvaient prolifeacuterer sur le maiumls dans le sud ou lrsquoest de lrsquoEurope Cet exemple deacutemontre qursquoen preacuteservant la santeacute du veacutegeacutetal en le proteacutegeant de ses bioagresseurs on diminue les risques pour la santeacute animale et la santeacute humaine Le maiumls MON 810 se reacutevegravele ecirctre un outil efficace pour la santeacute dans son concept One Health Dans ces conditions il a sembleacute surprenant du point de vue scientifique et de la santeacute publique que la France interdise en 2014 par la loi 2014-567 la culture des maiumls geacuteneacutetiquement modifieacutes sur son sol 25

IV AMEacuteLIORATION DE LA SANTEacute ENVIRONNEMENTALE

1 Ameacutelioration des itineacuteraires techniques phytosanitaires

Une des conseacutequences logiques de lrsquoameacutelioration geacuteneacutetique des veacutegeacutetaux cultiveacutes visant agrave leur confeacuterer une meilleure aptitude agrave limiter les effets de leurs bioagresseurs est une adaptation dans lrsquoutilisation des produits de traitement que sont les insecticides les fongicides et les herbicides pour la conduite des cultures et diminuer les traitements de confort crsquoest-agrave-dire lrsquoadministration agrave titre preacuteventif

La preacutevention dans la conduite des cultures est en effet une speacuteculation sur un futur qui ne se produit pas toujours dans certains cas on gagne en empecircchant une infestation de prendre de lrsquoampleur dans drsquoautres on traite pour rien car la meacuteteacuteorologie a changeacute ou bien les conditions drsquoinstallation du parasite ne sont plus reacuteunies Crsquoest lagrave ougrave se situe le savoir-faire drsquoun agriculteur avec les technologies qursquoil a agrave sa disposition savoir traiter au bon moment au bon endroit et agrave la bonne dose

Avec les plantes biotech les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont donc modifieacutes Pour reprendre notre exemple une culture de maiumls

25 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Interdiction du maiumls Bt MON 810 en France un vrai risque pour la seacutecuriteacute alimentaire raquo La Revue de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France ndeg 5 janvier 2015 p 19-21 (numeacutero teacuteleacutechargeable sur wwwacademie-agriculturefrpublicationsrevue-aafpage=1)

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Bt MON 810 dispense drsquoutiliser des pulveacuterisations drsquoinsecticides contre la pyrale et la seacutesamie En produisant la proteacuteine insecticide Cry1Ab de maniegravere continue le maiumls est mieux proteacutegeacute agrave tous les stades de son deacuteveloppement Cette reacuteduction drsquoinsecticides sera drsquoautant plus sensible dans les reacutegions ougrave plusieurs geacuteneacuterations de pyrale ou de seacutesamie se succegravedent la mecircme anneacutee En France ce pheacutenomegravene eacutetait traditionnellement tregraves preacutesent dans les reacutegions meacuteridionales au climat chaud et moins dans les reacutegions plus septentrionales particuliegraverement en Alsace dans lesquelles la pyrale deacuteveloppe une seule geacuteneacuteration par an Mais le changement climatique est en train de bouleverser la donne Un bulletin publieacute par la chambre reacutegionale drsquoagriculture du Centre-Val de Loire de lrsquoautomne 2018 deacutecrit des cas de deux geacuteneacuterations annuelles de pyrale du maiumls au lieu drsquoune dans la Champagne beauceronne et la Sologne-Val de Loire la Touraine (mais pas en Beauce-Perche ou dans le Gacirctinais) La seacutesamie autrefois absente y est captureacutee reacuteguliegraverement depuis 2010 et son aire de reacutepartition srsquoeacutetend depuis 2016 au nord de la Loire 26 Le renouvellement rapprocheacute de ces insectes ravageurs neacutecessite alors plusieurs traitements au cours de la saison Avec le maiumls Bt MON 810 rien de tel puisque la plante se protegravege elle-mecircme 27 Lrsquoeacuteconomie en insecticides qui en reacutesulte diminue les risques de reacutesidus de pesticides dans les aliments et ameacuteliore la seacutecuriteacute alimentaire Elle preacutesente eacutegalement des avantages eacutecologiques en abaissant les risques de contaminations de pesticides dans la biosphegravere 28 ainsi que les eacutemissions de gaz agrave effet de serre lieacutes aux passages des engins agricoles dans les parcelles pour les traitements Elle se traduit eacutegalement par des avantages eacuteconomiques en reacuteduisant le coucirct des intrants et le temps de travail de lrsquoopeacuterateur agricole

2 Diminution du gaz agrave effet de serre CO2

Les avantages eacutecologiques deacutecrits ci-dessus agrave propos du maiumls MON 810 concernent toutes les cultures GM Au Royaume-Uni deux experts en eacuteconomie appliqueacutee aux biotechnologies eacutetablissent annuellement un bilan annuel de lrsquoimpact environnemental de cultures biotech Ils ont eacutevalueacute que le deacuteveloppement actuel de ces cultures (pour rappel une surface de 1917 millions drsquohectares en 2018) permet dans sa globaliteacute de diminuer lrsquoeacutemission du gaz agrave effet de serre CO2 de 271 millions de tonnes Cette eacuteconomie est lieacutee aux changements des pratiques agricoles (reacuteduction des pulveacuterisations drsquoinsecticides et drsquoherbicides pour 29 millions de tonnes de CO2) et aux

26 Voir Bulletin de santeacute du veacutegeacutetal maiumls Reacutegion Centre-Val de Loire ndeg16 bilan 30 octobre 2018(httpswwwarvalis-infosfr_pluginsWMS_BO_GallerypagegetElementStreamjspzid=53673ampprop=file)27 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos art cit28 La biosphegravere comprend tous les organismes vivants et leurs milieux de vie donc la totaliteacute des eacutecosystegravemes preacutesents sur la Terre dans lrsquoeau ou dans lrsquoair

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techniques culturales simplifieacutees (TCS) qui diminuent la quantiteacute de carburant consommeacutee par les machines agricoles (eacuteconomie de 242 millions de tonnes de CO2) Les TCS srsquoaccompagnent en outre drsquoune moindre vulneacuterabiliteacute des sols agrave lrsquoeacuterosion et drsquoune augmentation de la biodiversiteacute tellurique (vers de terre insectes du sol comme les collemboles)

La reacuteduction de substances actives consommeacutees lors des traitements insecticides et herbicides a eacutegalement eacuteteacute calculeacutee Sur une peacuteriode de vingt et un ans (depuis 1996) elle est eacutevalueacutee agrave 671 millions de kilogrammes 29 Agrave cette eacutevaluation srsquoajoute un indicateur le quotient de lrsquoimpact environnemental (Environmental Impact Quotient EIQ) eacutetabli pour chaque substance active phytopharmaceutique dans les champs Les auteurs constatent une ameacutelioration de ce quotient autour de 185 ainsi qursquoune diminution de 8 des quantiteacutes de pesticides utiliseacutes Les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont ameacutelioreacutes et sont devenus plus vertueux

3 Augmentation de la biodiversiteacute

Une autre conseacutequence de la culture des plantes biotech est de favoriser la biodiversiteacute agricole La commercialisation des plantes GM srsquoest traduite par une augmentation du nombre de varieacuteteacutes cultiveacutees Bernard Le Buanec de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France donne agrave ce propos quelques chiffres 87 varieacuteteacutes diffeacuterentes de maiumls Bt incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 810 ont eacuteteacute cultiveacutees sur 35 000 hectares en Catalogne en 2016 en Inde il est deacutenombreacute 205 varieacuteteacutes de coton cultiveacutees incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 et 309 varieacuteteacutes pour la modification MON 15985 30 De son cocircteacute Jean-Claude Pernollet eacutegalement membre de de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France mentionne plus de 4 300 varieacuteteacutes de maiumls transgeacuteniques commercialiseacutees sous 202 marques diffeacuterentes et produites par 173 entreprises 31

La lutte contre les maladies contribue aussi agrave sauver la biodiversiteacute locale par la preacuteservation deacutejagrave eacutevoqueacutee drsquoespegraveces conventionnelles menaceacutees agrave lrsquoinstar des pruniers sauveacutes de la sharka et des papayers drsquoHawaii proteacutegeacutes du Papaya ringspot virus (PRSV)

On observe aussi la preacuteservation des insectes beacuteneacutefiques pour les cultures (entomofaune auxiliaire) sur les parcelles cultiveacutees avec une plante transgeacutenique lrsquoeacutepandage drsquoun insecticide tue la plupart des insectes du champ tandis que

29 Graham Brookes et Peter Barfoot laquo Farm income and production impacts of using GM crop technology 1996-2016 raquo GM Crops amp Food vol 9 ndeg 2 2018 p 59-89(wwwtandfonlinecomdoipdf1010802164569820181464866needAccess=true)30 Bernard Le Buanec laquo La diversiteacute geacuteneacutetique en agriculture raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculture Parole agrave la science Presses des Mines 2018 p 169-18731 Voir Jean Claude Pernollet laquo Plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculturehellip op cit p 188-204

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la plante biotech ne tue que ceux qui srsquoattaquent agrave elle en les empoisonnant Une augmentation de la biodiversiteacute sur des parcelles de cotonnier GM a ainsi eacuteteacute observeacutee en Chine si les deacutegacircts de la noctuelle du cotonnier ont bien eacuteteacute reacuteduits gracircce agrave la toxiciteacute que manifeste la plante envers cet insecte la reacuteduction des insecticides a favoriseacute lrsquoaugmentation des populations de trois groupes majeurs drsquoinsectes auxiliaires que sont les coccinelles les araigneacutees et les chrysopes 32 Une constatation de mecircme nature a eacuteteacute reacutealiseacutee par Claude Menara 33 agriculteur du sud-ouest de la France (Lot-et-Garonne) quand il cultivait du maiumls MON 810 sur son exploitation avant lrsquointerdiction de 2014

4 Les risques de disseacutemination par flux de gegravenes

La possibiliteacute de disseacutemination non intentionnelle des transgegravenes entre espegraveces diffeacuterentes doit ecirctre consideacutereacutee de maniegravere diffeacuterente selon qursquoil srsquoagit des espegraveces interfertiles ou drsquoespegraveces qui ne peuvent pas srsquohybrider entre elles indique Jean-Claude Pernollet dans le bilan qursquoil a dresseacute en 2018 des risques et avantages environnementaux des plantes biotech Dans le second cas souligne-t-il laquo lrsquoinsertion drsquoun transgegravene viable et sa seacutelection demandent beaucoup de temps de sorte qursquoelle nrsquoest pas observable agrave une eacutechelle de temps humaine 34 raquo tandis que dans le premier cas il faudra prendre des mesures de coexistence des varieacuteteacutes cultiveacutees en observant des distances agrave respecter entre les parcelles ou en deacutecalant les semis si on veut eacuteviter agrave tout prix drsquoeacuteventuelles hybridations fortuites qui rappelons-le nrsquoont pas de conseacutequences neacutegatives sanitaires et environnementales

Ce problegraveme est surtout souleveacute par les exploitants qui pratiquent lrsquoagriculture biologique dont le cahier des charges refuse la culture des plantes biotech et lrsquoutilisation de certains pesticides organiques de synthegravese (tout en acceptant cependant des pesticides chimiques mineacuteraux eacutecotoxiques comme les bouillies agrave base de cuivre ou des varieacuteteacutes cultiveacutees comme le bleacute Renan issues de croisements par des meacutethodes de geacutenie geacuteneacutetique 35) Une preacutesence fortuite de plantes GM agrave une teneur supeacuterieure agrave 09 dans leurs parcelles aurait une incidence eacuteconomique sur la valeur de leurs reacutecoltes qui ne seraient plus consideacutereacutees comme laquo bio raquo

32 Voir Geneviegraveve De Lacour laquo Le coton GM favorise la biodiversiteacute selon une eacutetude chinoise raquo journaldelenvironnementnet 15 juin 2012 (wwwjournaldelenvironnementnetarticlele-coton-gm-favorise-la-biodiversite-selon-une-etude-chinoise29487)33 Voir Daniel Cadis laquo Claude Meacutenara ldquoMon maiumls transgeacutenique est le plus eacutecologique rdquo raquo lefigarofr 6 avril 2007(wwwlefigarofractualite2007040601001-20070406ARTFIG90080-claude_menara_mon_mais_transgenique_est_le_plus_ecologiquephp)34 Jean Claude Pernollet art cit p 19535 Andreacute Gallais laquo La principale varieacuteteacute de bleacute ldquobiordquo serait-elle geacuteneacutetiquement modifieacutee raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 314 octobre 2015 p 46-48 (httpswwwpseudo-sciencesorgLa-principale-variete-de-ble-bio-serait-elle-genetiquement-modifiee)

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Qursquoest-ce que le maiumls Bt 176 Knockoutreg Corn Une plante biotech peut ecirctre deacutesigneacutee par son nom commercial qui deacutepend de la socieacuteteacute qui la distribue mais aussi par le nom de son eacuteveacutenement de transformation (trait en anglais) qui est lrsquoeacuteleacutement geacuteneacutetique qui a eacuteteacute introduit dans le geacutenome de la planteLe maiumls Knockoutreg Corn commercialiseacute par Syngenta (autres noms commerciaux NaturGard KnockOuttrade Maximizertrade) est un maiumls qui contient lrsquoeacuteveacutenement de transformation Bt 176 (ou 176) Celui-ci est composeacute de trois gegravenes cry1Ab bar et bla qui proviennent de trois bacteacuteries diffeacuterentes Bacillus thuringiensis subsp Kurstaki Streptomyces hygroscopicus et Escherichia coli Inteacutegreacutes au geacutenome de la plante ces gegravenes produisent respectivement ndash une toxine cry1Ab qui deacutetruit lrsquoappareil digestif drsquoinsectes leacutepidoptegraveres (pyrale du maiumls et seacutesamie) Les insectes qui consomment ce maiumls modifieacute sont donc tueacutes et par conseacutequent la reacutesistance de la plante agrave ces insectes ravageurs est augmenteacutee ndash une enzyme PAT (phosphinothricine N-aceacutetyltransfeacuterase) qui permet agrave la plante de survivre quand on eacutepand des herbicides non seacutelectifs agrave base de glufosinate crsquoest-agrave-dire que dans le champ toutes les plantes sont deacutetruites agrave lrsquoexception de celles posseacutedant ce gegravene qui induit la synthegravese drsquoune enzyme inhibant lrsquoactiviteacute de lrsquoherbicide ndash une enzyme qui deacutetoxifie des antibiotiques de la famille des szlig-lactames comme lrsquoampicilline Ce caractegravere a eacuteteacute introduit afin de faciliter la phase de tri Tregraves deacutecrieacutee pour des raisons de risque sanitaire lrsquointroduction de gegravenes reacutesistants agrave des antibiotiques sera abandonneacutee dans les constructions ulteacuterieures drsquoOGMPour srsquoexprimer ces gegravenes ont besoin drsquoun gegravene promoteur qui leur est associeacute dans la construction geacuteneacutetique

Lrsquoeacuteveacutenement de transformation 176 confegravere ainsi agrave la varieacuteteacute de maiumls qui lrsquointegravegre une double proprieacuteteacute une reacutesistance agrave des insectes ravageurs et une toleacuterance agrave un herbicide (HTIR) Lrsquoagriculteur nrsquoa plus besoin de traiter avec des insecticides pour la proteacuteger des attaques de la pyrale et de la seacutesamie et il peut deacutesherber son champ de maiumls avec un herbicide agrave base de glufosinate Comme celui-ci est un herbicide non seacutelectif (encore appeleacute total ou universel) il est possible de se deacutebarrasser des mauvaises herbes de la parcelle avec une pulveacuterisation bien positionneacuteeLrsquoeacuteveacutenement de transformation 176 (code SYN-EV176-9) a reccedilu des autorisations pour un usage dans lrsquoalimentation humaine avant et apregraves transformation agro-alimentaire dans lrsquoUnion europeacuteenne et 13 pays (Argentine Australie Canada Chine Japon Nouvelle-Zeacutelande Philippines Afrique du Sud Coreacutee du Sud Suisse Taiwan Eacutetats-Unis et Zambie) et pour lrsquoalimentation animale dans lrsquoUnion europeacuteenne et 9 pays (Argentine Canada Chine Japon Philippines Afrique du Sud Coreacutee du Sud Suisse Eacutetats-Unis) LrsquoUnion europeacuteenne qui avait accordeacute son autorisation en 1997 pour une dureacutee de dix ans ne lrsquoa pas renouveleacutee en 2007 Cet eacuteveacutenement de transformation est eacutegalement autoriseacute pour la culture en Argentine au Canada au Japon et aux Eacutetats-Unis

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Pour conclure sur lrsquoeacuteveacutenement de transformation du maiumls Bt 176 des travaux de recherche ont deacutemontreacute que son controcircle des leacutepidoptegraveres pyrale et seacutesamie eacutetait imparfait et srsquoaccompagnait par conseacutequent de deacutegacircts significatifs sur la culture En effet en raison drsquoun gegravene promoteur mal choisi la proteacuteine Cry1Ab ne srsquoexprimait que dans les tiges et le pollen au contraire drsquoun autre eacuteveacutenement de transformation concurrent qui allait ecirctre mis sur le marcheacute peu apregraves et le supplanter le MON 810 de Monsanto qui srsquoexprime aussi dans les eacutepis (voir page 24 pour une illustration avec du maiumls Bt MON 810) Voir Laurent Folcher et al laquo Study of effects of Bt maize (Zea mays) events on Lepidoptera Ostrinia nubilalis Sesamia nonagrioides in Southwestern France raquo Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences 71(2 Pt A) janvier 2006 p 227-231

Quatre cultures majeures sont concerneacutees par les transformations biotechnologiques le cotonnier le soja le maiumls et le canola 9 (ou colza GM cultiveacute au Canada) Les cultures chinoises de tabac ou de tomates geacuteneacutetiquement modifieacutees du deacutebut des anneacutees 1990 ne sont plus significatives face agrave cet essor Drsquoautres cultures nettement moins importantes vont suivre le riz la luzerne toleacuterante au glyphosate (Roundup Readyreg) la papaye et la courge sont cultiveacutes aux Eacutetats-Unis eacutegalement la pomme de terre ou la betterave agrave sucre ou encore lrsquoananas au Costa Rica et des fleurs ornementales en Colombie Des succegraves sur de petites cultures localiseacutees ont eacuteteacute remarqueacutes ces derniegraveres anneacutees par exemple agrave Hawaii avec la plantation de papayers reacutesistants agrave une maladie causeacutee par un virus le Papaya ringspot virus (PRSV) Des espoirs sont placeacutes dans le deacuteveloppement de pruniers geacuteneacutetiquement modifieacutes pour lutter contre la sharka la maladie virale la plus deacutevastatrice du genre Prunus causeacutee par le Plum pox virus (PPV) Elle a eacuteteacute identifieacutee agrave lrsquoorigine dans les Balkans et a fortement essaimeacute notamment en Ameacuterique du Nord On remarque eacutegalement la large adoption de lrsquoaubergine Brinjal Bt (IR) par les agriculteurs du Bangladesh Ils eacutetaient vingt en 2014 et plus de vingt-sept mille en 2017 totalisant une superficie de 2 400 hectares (il srsquoagit de tregraves petites exploitations) sur un total de 50 000 hectares drsquoaubergines cultiveacutees

La transformation dominante pour les quatre grandes cultures est la toleacuterance agrave un herbicide qui surpasse encore la reacutesistance aux insectes ou aux virus Parallegravelement se deacuteveloppe lrsquoempilage de caractegraveres crsquoest-agrave-dire le fait que dans une mecircme plante il puisse y avoir plusieurs gegravenes de transformation Ainsi si la surface consacreacutee agrave des plantes biotech toleacuterantes agrave un ou des herbicides a culmineacute avec 100 millions drsquohectares en 2015 (et autour de 20 millions drsquohectares pour les plantes biotech reacutesistantes agrave des insectes et agrave des virus)

9 Le canola est produit au Canada en cultures de printemps ou drsquoautomne il srsquoagit drsquoun colza geacuteneacutetiquement modifieacute pour obtenir moins drsquoacide eacuterucique et moins drsquoacides gras (AG) satureacutes et plus drsquoAG mono-insatureacute (acide oleacuteique) Voir Canola Council of Canada laquo Le canola les mythes deacutemystifieacutes raquo canolacouncilorg (httpsfrcanolacouncilorghuile-et-tourteauhuile-de-canolale-canola-les-mythes-deacutemystifieacutesmyth1)

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en 2017 ce ne sont plus que 887 millions drsquohectares qui sont consacreacutes agrave la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) et 233 millions drsquohectares agrave la reacutesistance agrave des insectes (IR) et agrave des virus En revanche on observe un essor marqueacute des cultures de plantes contenant plusieurs eacuteleacutements de transformation avec une progression de plus de 50 millions drsquohectares en dix ans (20 millions drsquohectares en 2007 et 777 millions drsquohectares de cultures en 2017) Ces plantes sont toleacuterantes agrave des herbicides et reacutesistantes agrave des insectes et des virus (IR-HT) ce sont des plantes polyvalentes qui peuvent se deacutefendre contre plusieurs bioagresseurs

2 Le deacuteveloppement de la culture des plantes biotech une eacutepopeacutee sur vingt ans

Avant de passer au stade de la commercialisation des plantes GM de nombreuses expeacuterimentations en champ ont eacuteteacute conduites pendant dix ans Un tiers des essais concernait le maiumls un cinquiegraveme le canola la tomate et la pomme de terre faisant jeu eacutegal avec 11 puis agrave moins de 10 le soja (9 ) le cotonnier (7 ) et le tabac (5 ) Entre 1986 et 1997 ce ne sont pas moins de 25 000 essais (15 000 avant 1995 10 000 entre 1995 et 1997) concernant 60 mises en culture 10 caractegraveres de transformations qui ont eacuteteacute conduits dans 45 pays par des socieacuteteacutes qui ont deacuteposeacute des dossiers de demandes drsquoautorisation de commercialisation (importation et mise en culture) dans plusieurs pays

Le dialogue est alors de mise entre les autoriteacutes en charge de la reacuteglementation et les eacutequipes drsquoexpeacuterimentateurs Les reacutesultats sont communiqueacutes agrave la communauteacute scientifique et au grand public pour en deacutebattre 10 Lrsquoimportant selon Clive James 11 est alors de contribuer agrave faire comprendre ce que sont les cultures transgeacuteniques

Apregraves cette phase drsquoessais crsquoest en 1996 que commencegraverent reacuteellement la mise en culture et la commercialisation des plantes biotech dont lrsquoessor se mesure par lrsquoexpansion des surfaces cultiveacutees

Ces derniegraveres anneacutees on note une diversification des caractegraveres Deux geacuteneacuterations de pomme de terre Innatereg dont les modifications ralentissent le brunissement ou protegravegent contre le mildiou ont eacuteteacute approuveacutees aux Eacutetats-Unis et au Canada en 2016 et 2017 de mecircme que les pommes Articreg mises au point pour limiter le brunissement Le soja Plenishtrade contient plus drsquoacide gras insatureacute (acide oleacuteique) et moins drsquoacides gras satureacutes que le soja conventionnel ce qui ameacuteliore le profil nutritionnel de lrsquohuile qui en est

10 Voir agrave ce sujet Marcel Kuntz LrsquoAffaire Seacuteralini Lrsquoimpasse drsquoune science militante Fondation pour lrsquoinnovation politique juin 2019 (wwwfondapolorgetudelaffaire-seralini-limpasse-dune-science-militante)11 Voir Clive James art cit

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extraite Depuis 2013 un caractegravere de toleacuterance agrave la seacutecheresse est inteacutegreacute dans les empilements de maiumls et reacutepond agrave une forte demande notamment en Afrique puisque la superficie a augmenteacute pour passer de 50 000 hectares en 2013 agrave 12 million en 2016 et agrave 14 million en 2017

Eacutevolution des surfaces biotech cultiveacutees entre 1996 et 2017En 1996 premiegravere anneacutee de commercialisation des plantes biotech les espegraveces cultiveacutees eacutetaient le tabac (35 soit 1 million drsquohectares) le cotonnier (27 soit 800 000 hectares) le soja (18 soit 500 000 hectares) le maiumls (10 ) le canola (5 ) la tomate (4 ) et la pomme de terre (moins de 1 ) Les eacuteveacutenements de transformations concernaient la reacutesistance aux virus (40 ) et la reacutesistance aux insectes (37 ) ainsi que la toleacuterance agrave des herbicides (23 )

En 1997 les surfaces cultiveacutees se sont consideacuterablement multiplieacutees (11 millions drsquohectares) Les plantes toleacuterantes agrave un herbicide repreacutesentaient 63 des surfaces cultiveacutees celles reacutesistantes aux insectes 30 et celles reacutesistantes aux virus 7 Le soja le maiumls le cotonnier et le colza (canola) repreacutesentent 86 des cultures GM et 75 des superficies se situent sur le continent nord-ameacutericain Agrave la fin de lrsquoanneacutee 1997 srsquoest mis en place le scheacutema que lrsquoon connaicirct maintenant de quatre cultures dominantes (soja maiumls cotonnier colzacanola) et une hieacuterarchie dans les eacuteleacutements de transformation qui est encore respecteacutee aujourdrsquohui la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) surclasse la reacutesistance aux insectes (IR)

Dix ans plus tard en 2007 ce sont 1143 millions drsquohectares qui sont cultiveacutes en plantes transgeacuteniques et en 2018 les plantes GM occupent une superficie de 1917 millions drsquohectares Les superficies des terres cultiveacutees en soja biotech par rapport au soja conventionnel sont devenues majoritaires (64 en 2007 79 en 2017) pour le coton eacutegalement (473 en 2007 771 en 2017) Les superficies de maiumls biotech ont augmenteacute elles aussi passant drsquoun pourcentage de 24 de la surface totale mondiale de cette culture agrave 32 en 2017 Pour le colza (canola) lrsquoeacutevolution se situe de 20 des terres cultiveacutees en canola en 2007 agrave 30 en 2017 Les plantes IR repreacutesentent 13 des surfaces cultiveacutees 47 pour les plantes HT mais 40 des surfaces sont cultiveacutees avec des varieacuteteacutes polyvalentes (HT-IR) capables de reacutesister aux insectes ravageurs et drsquoecirctre en mecircme temps deacutesherbeacutees plus facilement (empilage de gegravenes)

Agrave cocircteacute de ces quatre cultures majeures apparaissent sur le marcheacute de nouvelles espegraveces de plantes biotech cultiveacutees sur de petites eacutechelles la canne agrave sucre lrsquoalfalfa (luzerne) la papaye la pomme de terre la betterave agrave sucre lrsquoaubergine et la courge

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Au deacutebut la commercialisation des plantes transgeacuteniques a eacuteteacute reacutealiseacutee par une majoriteacute des grandes socieacuteteacutes priveacutees (Monsanto AgrEvo Florigene Calgene SEITA Zenecahellip) mais aussi par des universiteacutes qui valorisaient les travaux de recherche de leurs laboratoires (Cornell University ou Universiteacute du Saskatchewan par exemple 12) Puis au fil des anneacutees des concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes du secteur des semences et de lrsquoagrochimie se sont opeacutereacutees faccedilonnant la structuration actuelle avec trois groupes majeurs ancreacutes sur trois reacutegions diffeacuterentes Corteva Agriscience (2019) aux Eacutetats-Unis (siegravege social au Delaware) ChemChina et sa filiale Syngenta (2017) en Chine (siegravege social agrave Peacutekin) et Bayer CropScience (2018) ayant absorbeacute Monsanto en Europe (siegravege social en Allemagne) Ces consortiums ont les moyens de faire face agrave des reacuteglementations de plus en plus exigeantes tout particuliegraverement agrave celles de lrsquoUnion europeacuteenne 13 reacuteclamant des dossiers de demandes drsquohomologation et de suivi postcommercialisation tregraves oneacutereux agrave constituer (plus de 100 millions drsquoeuros par dossier 14)

12 Voir Clive James et Anatole F Krattiger laquo Global Review of the Field Testing and Commercialization of Transgenic Plants 1986 to 1995 The First Decade of Crop Biotechnology raquo ISAAA Briefs ndeg 1 1996(wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs01downloadisaaa-brief-01-1996pdf)13Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour linnovation politique janvier 202014 Communication personnelle drsquoAlain Toppan directeur geacuteneacuteral du groupe Biogemma (2017-2018) ancien chef deacuteveloppement OGM Europe du groupe Limagrain puis du groupe Vilmorin (2006-2017)

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Source adapteacute reacuteviseacute et actualiseacute agrave partir drsquoun scheacutema initialement proposeacute par Bernard Ambolet laquo La chimie organique au service de lrsquoagriculture raquo in Catherine Regnault-Roger et Andreacute Fougeroux Santeacute du veacutegeacutetal 100 ans deacutejagrave Regards sur la phytopharmacie Presses des Mines 2018 p 86

Concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes pour former les trois grands groupes leaders du secteur agricole (agrochimie amp biotechnologies)

Corteva Agriscience

2019

DowDuPont 2017

Dow Elanco 1989

Dupont de Nemours

Dow AgroSciences

2007

Elanco (Eli Lilly amp Co)

Dow Chemical Company

Dow AgroSciences

1997Rohm

and Haas

Syngenta 2000 CHEMCHINA

Novartis 1996

Ciba Geigy 1970 Sandoz Zeneca Astra

ICI Imperial Chemical

IndustriesStaufferGeigy Ciba

Astra Zeneca 1999

CHEMCHINA Syngenta

(filiale) 2017

Bayer CropScience

2003Monsanto

Aventis CropScience

1999Bayer

Fisons Rhocircne Poulenc AgrochimieSchering Roussel

Uclaf Hoechst

Bayer CropScience

2018

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II LES PROMESSES DES NOUVELLES BIOTECHNOLOGIES (NBT) POUR LA SANTEacute VEacuteGEacuteTALE

Les derniegraveres techniques drsquoeacutedition du geacutenome sont plus preacutecises plus rapides et moins oneacutereuses que la transgeacutenegravese ou la mutageacutenegravese aleacuteatoire et ont eacuteteacute de ce fait tregraves vite inteacutegreacutees dans la boicircte agrave outils des seacutelectionneurs de semences pour optimiser lrsquoameacutelioration varieacutetale des plantes cultiveacutees crsquoest drsquoailleurs pourquoi elles sont appeleacutees communeacutement laquo New Plant Breeding Techniques raquo ou NPBT (nouvelles techniques de seacutelection veacutegeacutetale)

Elles sont utiliseacutees pour provoquer une modification de lrsquoADN geacutenomique en creacuteant des mutations cibleacutees par substitution drsquoun nucleacuteotide 15 par un autre par une deacuteleacutetion ou insertion de nucleacuteotides ou encore en induisant des coupures de lrsquoADN pour y inseacuterer un nouveau fragment Avec certaines de ces nouvelles techniques cette coupure est si preacutecise qursquoon parle de laquo ciseaux moleacuteculaires raquo Ces modifications sont tregraves cibleacutees et la notion de reacuteeacutecriture du geacutenome ou drsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) srsquoest imposeacutee En effet il ne srsquoagit pas de provoquer un grand bouleversement de lrsquoADN par lrsquoaction agrave lrsquoaveugle drsquoun rayonnement physique et drsquoun agent chimique mutagegravene comme cela se produit dans une mutation aleacuteatoire ou encore de proceacuteder agrave lrsquointroduction au hasard drsquoun nouvel ADN dans une cellule agrave lrsquoaide de diverses techniques de peacuteneacutetration comme cela se fait dans une transgeacutenegravese Agrave ces modifications aleacuteatoires succegravede une deuxiegraveme phase de tri entre plusieurs milliers de cellules obtenues afin de seacutelectionner celles qui portent la transformation du geacutenome rechercheacutee En proceacutedant par eacutedition geacutenomique les effets hors cible 16 se sont consideacuterablement reacuteduits et ont par conseacutequent diminueacute la phase de tri ce qui eacuteconomise du temps et de lrsquoargent De plus en utilisant certaines techniques drsquoeacutedition du geacutenome il est impossible de distinguer si lrsquoorganisme que lrsquoon examine provient drsquoune manipulation geacuteneacutetique en laboratoire ou reacutesulte drsquoune mutation spontaneacutee intervenue dans la nature Avec de tels outils de preacutecision les eacutetapes drsquoune seacutelection veacutegeacutetale classique pour lrsquoameacutelioration varieacutetale se sont consideacuterablement alleacutegeacutees et les recherches dans le domaine du veacutegeacutetal se deacuteveloppent intenseacutement

15 Le nucleacuteotide est lrsquouniteacute de base des acides nucleacuteiques (ADN et ARN) constitueacutee drsquoune base azoteacutee drsquoun pentose et de groupes phosphates16 Transformation qui se situe agrave un autre endroit du geacutenome que celui viseacute

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Une revue reacutecente de la litteacuterature scientifique recense les publications sur le sujet des NPBT entre janvier 1996 et fin mai 2018 17 Sur 1 328 eacutetudes consacreacutees aux applications de lrsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) dans le domaine des plantes agricoles et modegraveles la technique CRISPR deacutecouverte en 2012 a le plus mobiliseacute les chercheurs 1 032 articles lui sont consacreacutes Lrsquoeacutedition de base (base editing) la tregraves reacutecente technique drsquoeacutedition du geacutenome qui est mentionneacutee pour la premiegravere fois en novembre 2017 a deacutejagrave susciteacute 42 articles en six mois

Publications de recherche consacreacutees aux diffeacuterentes NPBT par techniques entre janvier 1996 et fin mai 2018

CRISPR Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats

TALEN Transcription activator-like effector nuclease

ZFN Zinc Finger Nuclease Technology

ODM-MN Oligonucleotide Directed Mutagenesis- New Breeding Techniques Meganuclease

BE Base Editing

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

17 Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

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Ces publications ont concerneacute vingt-huit espegraveces de plantes cultiveacutees On remarque lrsquoimportance du riz ce qui ne surprend pas quand on sait que le continent asiatique a piloteacute agrave lui seul plus de 50 de ces publications de recherche 18 La deuxiegraveme plante la plus eacutetudieacutee est la plante modegravele Arabidopsis taliana lrsquoArabette des dames Les organismes modegraveles sont eacutetudieacutes par toute la communauteacute scientifique internationale et donnent des points de repegraveres en matiegravere drsquoavanceacutees scientifiques

Sur lrsquoensemble des projets de recherche 99 portaient sur des applications commerciales ou industrielles directes pour ameacuteliorer (par ordre deacutecroissant)

ndash des caractegraveres agronomiques (itineacuteraires techniques croissance rendement) 38

ndash la qualiteacute alimentaire (nutrition humaine et animale) 28

ndash la toleacuterance aux stress biotiques (insectes ravageurs maladies virus etc) 16

ndash la toleacuterance aux stress abiotiques (seacutecheresse carence en azote rayonnements UV etc) 5

ndash la toleacuterance agrave des herbicides 8

ndash la valorisation industrielle 5

Les techniques de transformation sont tregraves majoritairement des modifications mineures de type SDN1 point de mutation ou eacutedition de base (92 ) Pour les modifications du geacutenome plus conseacutequentes 3 sont classeacutees en SDN2 et 5 en SDN3 19

18 Voir agrave ce sujet la troisiegraveme note de cette seacuterie Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 202019 Pour une deacutefinition des SDN (site directed nuclease) voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit Pour rappel SDN1 inactivation drsquoun gegravene par coupure cibleacutee et reacuteparation deacutefectueuse (deacuteleacutetion ou insertion de quelques nucleacuteotides) SDN2 modification cibleacutee de quelques nucleacuteotides dans un gegravene donneacute SDN3 insertion cibleacutee drsquoun ADN eacutetranger agrave un site donneacute

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Espegraveces veacutegeacutetales eacutetudieacutees par NPBT (entre janvier 1996 et fin mai 2018) par importance deacutecroissante du nombre de publications de recherche deacutedieacutees

Riz

Arabidopsis

Tomate Bleacute

MoussesTabac

MaiumlsAlgues

Soja

Pomme de terre

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77107

5323

218

6384

4921

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al art cit

Les recherches se sont deacuterouleacutees dans 68 pays et deux drsquoentre eux sont particuliegraverement actifs la Chine (599 publications soit 40 ) et les Eacutetats-Unis (487 publications soit 33 ) Parmi les laboratoires et socieacuteteacutes tregraves en pointe sur ces recherches on note un fort investissement des organismes chinois (Acadeacutemie des sciences de Chine et les acadeacutemies drsquoagriculture de diverses provinces ainsi que des universiteacutes chinoises) non seulement pour les eacutetudes sur le riz pour lesquelles ils deacuteploient des activiteacutes intenses mais aussi sur le colza le cotonnier la tomate et le bleacute La Chine est leader pour les applications agricoles

De nombreuses universiteacutes ameacutericaines (Californie Minnesota Florida Kansas State Penn State) quelques universiteacutes au Japon (Tamagawa Tsukuba Tosushima) et en Europe (universiteacute de Kiel en Allemagne universiteacute Paris-Saclay et de Montpellier en France) ou des centres de recherche bien connus comme lrsquoInstitut des sciences Weizmann en Israeumll ou lrsquoInstitut Max-Planck en Allemagne ou lrsquoInstituto de Agricultura Sostenible du Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas (CIC) en Espagne ainsi que des socieacuteteacutes du secteur priveacute (DuPont-Pioneer Syngenta seeds Cellectis Plant Sciences Calyxt Dow AgroScience) sont tregraves engageacutes dans ces recherches

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III OGM ET OGE VEacuteGEacuteTAUX OUTILS POUR ONE HEALTH UN MONDE UNE SEULE SANTEacute

Comme nous lrsquoavons vu dans la premiegravere note de cette seacuterie 20 en preacuteservant la santeacute des humains et des animaux nous preacuteservons la santeacute du monde car dans le cadre du concept One Health il nrsquoy a qursquoun seul monde et une seule santeacute La santeacute du veacutegeacutetal srsquoinscrit pleinement dans ce concept et les OGM et OGE illustrent parfaitement qursquoen ameacuteliorant la santeacute du veacutegeacutetal avec les biotechnologies veacutegeacutetales on a la possibiliteacute drsquoameacuteliorer la santeacute de tous

1 Un cas drsquoeacutecole le maiumls Bt MON 810 et le risque mycotoxines

Le maiumls Bt MON 810 la seule plante transgeacutenique cultiveacutee dans lrsquoUnion europeacuteenne (essentiellement aujourdrsquohui en Espagne et un peu au Portugal) est un cas drsquoeacutecole Ce maiumls est geacuteneacutetiquement modifieacute par incorporation drsquoun gegravene qui permet aux cellules de la plante de syntheacutetiser une proteacuteine agrave caractegravere insecticide Celle-ci perturbe le fonctionnement digestif de deux ravageurs majeurs de cette culture la pyrale du maiumls (Ostrinia nubilalis) et la seacutesamie (Sesamia nonagrioides) Les varieacuteteacutes de maiumls MON 810 les controcirclent efficacement en diminuant les populations de ces insectes de plus de 90 dans les parcelles cultiveacutees 21 Outre la limitation des deacutegacircts des insectes sur les eacutepis et les tiges de maiumls ce maiumls transgeacutenique deacuteveloppe un effet beacuteneacutefique dans les reacutegions ougrave seacutevissent des fusarioses maladies affectant la santeacute du maiumls

Agrave un stade avanceacute les eacutepis de maiumls se couvrent de moisissures symptocircme de lrsquoinstallation des champignons pathogegravenes des Fusarium agents de cette maladie Les fusarioses srsquoaccompagnent dans des conditions environnementales favorables pour leur deacuteveloppement de production de mycotoxines (toxines produites par des champignons) extrecircmement dangereuses et deacuteleacutetegraveres qui contaminent les reacutecoltes

Selon la nature des mycotoxines produites diffeacuterentes pathologies peuvent survenir chez lrsquohomme ou chez lrsquoanimal atteintes reacutenales du foie du tube digestif du systegraveme immunitaire et de lrsquoappareil reproducteur Certaines mycotoxines sont canceacuterogegravenes drsquoautres sont des perturbateurs endocriniens Des maladies seacutevegraveres ont eacuteteacute constateacutees chez les humains agrave la suite de consommation de farines contamineacutees Dans notre meacutemoire historique

20 Voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit21 Laurent Folcher et al laquo Lower mycotoxin levels in Bt maize grain raquo Agronomy for Sustainable Development vol 30 ndeg 4 deacutecembre 2010 p 711-719(httpslinkspringercomcontentpdf1010512Fagro2F2010005pdf)

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figure encore au Moyen Acircge le mal des Ardents ou feu de saint Antoine qui provoquait des hallucinations et des troubles circulatoires pouvant aller jusqursquoau deacutecegraves ou encore dans les anneacutees 1950 la consommation de pain agrave Pont-Saint-Esprit qui se soldera par la mort de dix personnes et une cinquantaine drsquointernements psychiatriques

Eacutepis de maiumls drsquoune parcelle expeacuterimentale cultiveacutee avec des maiumls Bt et conventionnels

A B

(A) lrsquoeacutepi de maiumls conventionnel est fusarieacute apregraves avoir eacuteteacute attaqueacute par les insectes ravageurs

(B) lrsquoeacutepi de maiumls Bt MON 810 est sain et indemne

Source Catherine Regnault-Roger photos prises en Espagne en 2010

Lrsquoalimentation animale nrsquoest pas en reste Des chevaux ont ainsi eacuteteacute intoxiqueacutes par des fourrages ou des litiegraveres contamineacutes par ces mycotoxines et les eacuteleveurs de cochons connaissent bien les troubles gastro-intestinaux et de la croissance qursquooccasionnent agrave leurs animaux des lots de ceacutereacuteales contamineacutees En 1960 des eacutelevages de dindons britanniques ont eacuteteacute deacutecimeacutes par des arachides importeacutees du Seacuteneacutegal et contamineacutees par des aflatoxines seacutecreacuteteacutees par un champignon srsquoeacutepanouissant en milieu tropical lrsquoAspergillus 22 La prise de conscience du risque mycotoxines a conduit les autoriteacutes sanitaires europeacuteennes agrave eacutetablir une reacuteglementation en 2007 fixant des seuils agrave ne pas deacutepasser

22 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Comment preacutevenir le risque de mycotoxines dans la production agricole raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 322 octobre-deacutecembre 2017 p 45-48(wwwpseudo-sciencesorgComment-prevenir-le-risque-de-mycotoxines-dans-la-production-agricole)

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Des travaux de recherche ont montreacute que la transformation geacuteneacutetique dont beacuteneacuteficie le maiumls Bt MON 810 diminue non seulement le nombre des insectes ravageurs qui sont deacutecimeacutes par la toxine Bt apregraves consommation des tiges ou eacutepis mais aussi les teneurs en mycotoxines dans les reacutecoltes 23 En effet la diminution des insectes phytophages conduit agrave la reacuteduction du nombre de blessures qursquoils infligent agrave la plante en se nourrissant et par lesquelles srsquoinstallent les champignons pathogegravenes agents des fusarioses et producteurs de mycotoxines

La culture du maiumls MON 810 en diminuant lrsquoincidence de fusarioses et le risque mycotoxines bonifie la qualiteacute sanitaire des reacutecoltes ce qui nrsquoest pas sans conseacutequence sur la santeacute animale qursquoelle preacuteserve Une eacutetude italienne a deacutemontreacute que des porcelets nourris avec du maiumls contamineacute par des mycotoxines avaient une perte de poids significative par rapport agrave ceux alimenteacutes avec du maiumls transgeacutenique Bt MON 810 24

2 Faire face au reacutechauffement climatique

Le risque mycotoxines est un risque eacutemergent en Europe aggraveacute par le reacutechauffement climatique En effet aux champignons toxinogegravenes classiques du genre Fusarium srsquoajoute agrave la faveur drsquoeacuteteacutes tregraves chauds lrsquoinstallation de champignons qui prolifegraverent normalement dans les pays tropicaux comme les dangereux Aspergillus (mentionneacutes preacuteceacutedemment agrave propos drsquoarachides) seacutecreacutetant des aflatoxines Ainsi au cours de ces derniegraveres anneacutees plusieurs contaminations par des mycotoxines de produits commercialiseacutes ont eacuteteacute constateacutees ce qui aurait pu avoir des conseacutequences dramatiques sans la vigilance des services de controcircle sanitaire

En 2013 du lait importeacute drsquoEurope de lrsquoEst a eacuteteacute refuseacute en France en raison de fortes teneurs en mycotoxines les vaches avaient consommeacute des fourrages contamineacutes par des moisissures En mai 2014 ce sont des galettes de maiumls bio Auchan et du son de bleacute Bio-Village de la marque Repegravere (Leclerc) qui sont retireacutes en hacircte des rayons des supermarcheacutes en raison de teneurs drsquoune mycotoxine (le DON ou deacuteoxynivaleacutenol) au-delagrave des seuils reacuteglementaires En juin 2014 le journal italien Il Fatto Quotidiano a rapporteacute le scandale de la commercialisation de meules drsquoun fromage italien tregraves appreacutecieacute le parmesan contamineacute aux aflatoxines scandale car il semblerait que les fromagers aient

23 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos laquo Lrsquointeacuterecirct des plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees pour la production agricole le cas du maiumls Bt raquo in Agnegraves Ricroch Yves Datteacutee et Marc Fellous (dir) Biotechnologies veacutegeacutetales Environnement alimentation santeacute Vuibert 2011 p 200-21124 Voir Filippo Rossi Mauro Morlacchini Giorgio Fusconi Amedeo Pietri et Gianfranco Piva laquo Effects of insertion of Bt gene in corn and different fumonisin content on growth performance of weaned piglets raquo Italian Journal of Animal Science vol 10 ndeg 2 2011 p 95-100(wwwtandfonlinecomdoipdf104081ijas2011e19needAccess=true)

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neacutegligeacute la contamination du lait qui servait agrave faire le fromage (des arrestations ont eacuteteacute opeacutereacutees) Cette contamination reacutesultait des eacuteteacutes caniculaires de 2012 et 2013 au cours duquel les vaches avaient eacuteteacute nourries avec du maiumls grain ou de lrsquoensilage contenant des champignons Aspergillus Les autoriteacutes des diffeacuterents pays europeacuteens ont pu ainsi constater agrave cette occasion que lors de conditions climatiques favorables ces Aspergillus qui seacutevissent de maniegravere endeacutemique en Afrique contaminant les reacutecoltes de ceacutereacuteales mal conserveacutees pouvaient prolifeacuterer sur le maiumls dans le sud ou lrsquoest de lrsquoEurope Cet exemple deacutemontre qursquoen preacuteservant la santeacute du veacutegeacutetal en le proteacutegeant de ses bioagresseurs on diminue les risques pour la santeacute animale et la santeacute humaine Le maiumls MON 810 se reacutevegravele ecirctre un outil efficace pour la santeacute dans son concept One Health Dans ces conditions il a sembleacute surprenant du point de vue scientifique et de la santeacute publique que la France interdise en 2014 par la loi 2014-567 la culture des maiumls geacuteneacutetiquement modifieacutes sur son sol 25

IV AMEacuteLIORATION DE LA SANTEacute ENVIRONNEMENTALE

1 Ameacutelioration des itineacuteraires techniques phytosanitaires

Une des conseacutequences logiques de lrsquoameacutelioration geacuteneacutetique des veacutegeacutetaux cultiveacutes visant agrave leur confeacuterer une meilleure aptitude agrave limiter les effets de leurs bioagresseurs est une adaptation dans lrsquoutilisation des produits de traitement que sont les insecticides les fongicides et les herbicides pour la conduite des cultures et diminuer les traitements de confort crsquoest-agrave-dire lrsquoadministration agrave titre preacuteventif

La preacutevention dans la conduite des cultures est en effet une speacuteculation sur un futur qui ne se produit pas toujours dans certains cas on gagne en empecircchant une infestation de prendre de lrsquoampleur dans drsquoautres on traite pour rien car la meacuteteacuteorologie a changeacute ou bien les conditions drsquoinstallation du parasite ne sont plus reacuteunies Crsquoest lagrave ougrave se situe le savoir-faire drsquoun agriculteur avec les technologies qursquoil a agrave sa disposition savoir traiter au bon moment au bon endroit et agrave la bonne dose

Avec les plantes biotech les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont donc modifieacutes Pour reprendre notre exemple une culture de maiumls

25 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Interdiction du maiumls Bt MON 810 en France un vrai risque pour la seacutecuriteacute alimentaire raquo La Revue de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France ndeg 5 janvier 2015 p 19-21 (numeacutero teacuteleacutechargeable sur wwwacademie-agriculturefrpublicationsrevue-aafpage=1)

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Bt MON 810 dispense drsquoutiliser des pulveacuterisations drsquoinsecticides contre la pyrale et la seacutesamie En produisant la proteacuteine insecticide Cry1Ab de maniegravere continue le maiumls est mieux proteacutegeacute agrave tous les stades de son deacuteveloppement Cette reacuteduction drsquoinsecticides sera drsquoautant plus sensible dans les reacutegions ougrave plusieurs geacuteneacuterations de pyrale ou de seacutesamie se succegravedent la mecircme anneacutee En France ce pheacutenomegravene eacutetait traditionnellement tregraves preacutesent dans les reacutegions meacuteridionales au climat chaud et moins dans les reacutegions plus septentrionales particuliegraverement en Alsace dans lesquelles la pyrale deacuteveloppe une seule geacuteneacuteration par an Mais le changement climatique est en train de bouleverser la donne Un bulletin publieacute par la chambre reacutegionale drsquoagriculture du Centre-Val de Loire de lrsquoautomne 2018 deacutecrit des cas de deux geacuteneacuterations annuelles de pyrale du maiumls au lieu drsquoune dans la Champagne beauceronne et la Sologne-Val de Loire la Touraine (mais pas en Beauce-Perche ou dans le Gacirctinais) La seacutesamie autrefois absente y est captureacutee reacuteguliegraverement depuis 2010 et son aire de reacutepartition srsquoeacutetend depuis 2016 au nord de la Loire 26 Le renouvellement rapprocheacute de ces insectes ravageurs neacutecessite alors plusieurs traitements au cours de la saison Avec le maiumls Bt MON 810 rien de tel puisque la plante se protegravege elle-mecircme 27 Lrsquoeacuteconomie en insecticides qui en reacutesulte diminue les risques de reacutesidus de pesticides dans les aliments et ameacuteliore la seacutecuriteacute alimentaire Elle preacutesente eacutegalement des avantages eacutecologiques en abaissant les risques de contaminations de pesticides dans la biosphegravere 28 ainsi que les eacutemissions de gaz agrave effet de serre lieacutes aux passages des engins agricoles dans les parcelles pour les traitements Elle se traduit eacutegalement par des avantages eacuteconomiques en reacuteduisant le coucirct des intrants et le temps de travail de lrsquoopeacuterateur agricole

2 Diminution du gaz agrave effet de serre CO2

Les avantages eacutecologiques deacutecrits ci-dessus agrave propos du maiumls MON 810 concernent toutes les cultures GM Au Royaume-Uni deux experts en eacuteconomie appliqueacutee aux biotechnologies eacutetablissent annuellement un bilan annuel de lrsquoimpact environnemental de cultures biotech Ils ont eacutevalueacute que le deacuteveloppement actuel de ces cultures (pour rappel une surface de 1917 millions drsquohectares en 2018) permet dans sa globaliteacute de diminuer lrsquoeacutemission du gaz agrave effet de serre CO2 de 271 millions de tonnes Cette eacuteconomie est lieacutee aux changements des pratiques agricoles (reacuteduction des pulveacuterisations drsquoinsecticides et drsquoherbicides pour 29 millions de tonnes de CO2) et aux

26 Voir Bulletin de santeacute du veacutegeacutetal maiumls Reacutegion Centre-Val de Loire ndeg16 bilan 30 octobre 2018(httpswwwarvalis-infosfr_pluginsWMS_BO_GallerypagegetElementStreamjspzid=53673ampprop=file)27 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos art cit28 La biosphegravere comprend tous les organismes vivants et leurs milieux de vie donc la totaliteacute des eacutecosystegravemes preacutesents sur la Terre dans lrsquoeau ou dans lrsquoair

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techniques culturales simplifieacutees (TCS) qui diminuent la quantiteacute de carburant consommeacutee par les machines agricoles (eacuteconomie de 242 millions de tonnes de CO2) Les TCS srsquoaccompagnent en outre drsquoune moindre vulneacuterabiliteacute des sols agrave lrsquoeacuterosion et drsquoune augmentation de la biodiversiteacute tellurique (vers de terre insectes du sol comme les collemboles)

La reacuteduction de substances actives consommeacutees lors des traitements insecticides et herbicides a eacutegalement eacuteteacute calculeacutee Sur une peacuteriode de vingt et un ans (depuis 1996) elle est eacutevalueacutee agrave 671 millions de kilogrammes 29 Agrave cette eacutevaluation srsquoajoute un indicateur le quotient de lrsquoimpact environnemental (Environmental Impact Quotient EIQ) eacutetabli pour chaque substance active phytopharmaceutique dans les champs Les auteurs constatent une ameacutelioration de ce quotient autour de 185 ainsi qursquoune diminution de 8 des quantiteacutes de pesticides utiliseacutes Les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont ameacutelioreacutes et sont devenus plus vertueux

3 Augmentation de la biodiversiteacute

Une autre conseacutequence de la culture des plantes biotech est de favoriser la biodiversiteacute agricole La commercialisation des plantes GM srsquoest traduite par une augmentation du nombre de varieacuteteacutes cultiveacutees Bernard Le Buanec de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France donne agrave ce propos quelques chiffres 87 varieacuteteacutes diffeacuterentes de maiumls Bt incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 810 ont eacuteteacute cultiveacutees sur 35 000 hectares en Catalogne en 2016 en Inde il est deacutenombreacute 205 varieacuteteacutes de coton cultiveacutees incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 et 309 varieacuteteacutes pour la modification MON 15985 30 De son cocircteacute Jean-Claude Pernollet eacutegalement membre de de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France mentionne plus de 4 300 varieacuteteacutes de maiumls transgeacuteniques commercialiseacutees sous 202 marques diffeacuterentes et produites par 173 entreprises 31

La lutte contre les maladies contribue aussi agrave sauver la biodiversiteacute locale par la preacuteservation deacutejagrave eacutevoqueacutee drsquoespegraveces conventionnelles menaceacutees agrave lrsquoinstar des pruniers sauveacutes de la sharka et des papayers drsquoHawaii proteacutegeacutes du Papaya ringspot virus (PRSV)

On observe aussi la preacuteservation des insectes beacuteneacutefiques pour les cultures (entomofaune auxiliaire) sur les parcelles cultiveacutees avec une plante transgeacutenique lrsquoeacutepandage drsquoun insecticide tue la plupart des insectes du champ tandis que

29 Graham Brookes et Peter Barfoot laquo Farm income and production impacts of using GM crop technology 1996-2016 raquo GM Crops amp Food vol 9 ndeg 2 2018 p 59-89(wwwtandfonlinecomdoipdf1010802164569820181464866needAccess=true)30 Bernard Le Buanec laquo La diversiteacute geacuteneacutetique en agriculture raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculture Parole agrave la science Presses des Mines 2018 p 169-18731 Voir Jean Claude Pernollet laquo Plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculturehellip op cit p 188-204

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la plante biotech ne tue que ceux qui srsquoattaquent agrave elle en les empoisonnant Une augmentation de la biodiversiteacute sur des parcelles de cotonnier GM a ainsi eacuteteacute observeacutee en Chine si les deacutegacircts de la noctuelle du cotonnier ont bien eacuteteacute reacuteduits gracircce agrave la toxiciteacute que manifeste la plante envers cet insecte la reacuteduction des insecticides a favoriseacute lrsquoaugmentation des populations de trois groupes majeurs drsquoinsectes auxiliaires que sont les coccinelles les araigneacutees et les chrysopes 32 Une constatation de mecircme nature a eacuteteacute reacutealiseacutee par Claude Menara 33 agriculteur du sud-ouest de la France (Lot-et-Garonne) quand il cultivait du maiumls MON 810 sur son exploitation avant lrsquointerdiction de 2014

4 Les risques de disseacutemination par flux de gegravenes

La possibiliteacute de disseacutemination non intentionnelle des transgegravenes entre espegraveces diffeacuterentes doit ecirctre consideacutereacutee de maniegravere diffeacuterente selon qursquoil srsquoagit des espegraveces interfertiles ou drsquoespegraveces qui ne peuvent pas srsquohybrider entre elles indique Jean-Claude Pernollet dans le bilan qursquoil a dresseacute en 2018 des risques et avantages environnementaux des plantes biotech Dans le second cas souligne-t-il laquo lrsquoinsertion drsquoun transgegravene viable et sa seacutelection demandent beaucoup de temps de sorte qursquoelle nrsquoest pas observable agrave une eacutechelle de temps humaine 34 raquo tandis que dans le premier cas il faudra prendre des mesures de coexistence des varieacuteteacutes cultiveacutees en observant des distances agrave respecter entre les parcelles ou en deacutecalant les semis si on veut eacuteviter agrave tout prix drsquoeacuteventuelles hybridations fortuites qui rappelons-le nrsquoont pas de conseacutequences neacutegatives sanitaires et environnementales

Ce problegraveme est surtout souleveacute par les exploitants qui pratiquent lrsquoagriculture biologique dont le cahier des charges refuse la culture des plantes biotech et lrsquoutilisation de certains pesticides organiques de synthegravese (tout en acceptant cependant des pesticides chimiques mineacuteraux eacutecotoxiques comme les bouillies agrave base de cuivre ou des varieacuteteacutes cultiveacutees comme le bleacute Renan issues de croisements par des meacutethodes de geacutenie geacuteneacutetique 35) Une preacutesence fortuite de plantes GM agrave une teneur supeacuterieure agrave 09 dans leurs parcelles aurait une incidence eacuteconomique sur la valeur de leurs reacutecoltes qui ne seraient plus consideacutereacutees comme laquo bio raquo

32 Voir Geneviegraveve De Lacour laquo Le coton GM favorise la biodiversiteacute selon une eacutetude chinoise raquo journaldelenvironnementnet 15 juin 2012 (wwwjournaldelenvironnementnetarticlele-coton-gm-favorise-la-biodiversite-selon-une-etude-chinoise29487)33 Voir Daniel Cadis laquo Claude Meacutenara ldquoMon maiumls transgeacutenique est le plus eacutecologique rdquo raquo lefigarofr 6 avril 2007(wwwlefigarofractualite2007040601001-20070406ARTFIG90080-claude_menara_mon_mais_transgenique_est_le_plus_ecologiquephp)34 Jean Claude Pernollet art cit p 19535 Andreacute Gallais laquo La principale varieacuteteacute de bleacute ldquobiordquo serait-elle geacuteneacutetiquement modifieacutee raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 314 octobre 2015 p 46-48 (httpswwwpseudo-sciencesorgLa-principale-variete-de-ble-bio-serait-elle-genetiquement-modifiee)

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Pour conclure sur lrsquoeacuteveacutenement de transformation du maiumls Bt 176 des travaux de recherche ont deacutemontreacute que son controcircle des leacutepidoptegraveres pyrale et seacutesamie eacutetait imparfait et srsquoaccompagnait par conseacutequent de deacutegacircts significatifs sur la culture En effet en raison drsquoun gegravene promoteur mal choisi la proteacuteine Cry1Ab ne srsquoexprimait que dans les tiges et le pollen au contraire drsquoun autre eacuteveacutenement de transformation concurrent qui allait ecirctre mis sur le marcheacute peu apregraves et le supplanter le MON 810 de Monsanto qui srsquoexprime aussi dans les eacutepis (voir page 24 pour une illustration avec du maiumls Bt MON 810) Voir Laurent Folcher et al laquo Study of effects of Bt maize (Zea mays) events on Lepidoptera Ostrinia nubilalis Sesamia nonagrioides in Southwestern France raquo Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences 71(2 Pt A) janvier 2006 p 227-231

Quatre cultures majeures sont concerneacutees par les transformations biotechnologiques le cotonnier le soja le maiumls et le canola 9 (ou colza GM cultiveacute au Canada) Les cultures chinoises de tabac ou de tomates geacuteneacutetiquement modifieacutees du deacutebut des anneacutees 1990 ne sont plus significatives face agrave cet essor Drsquoautres cultures nettement moins importantes vont suivre le riz la luzerne toleacuterante au glyphosate (Roundup Readyreg) la papaye et la courge sont cultiveacutes aux Eacutetats-Unis eacutegalement la pomme de terre ou la betterave agrave sucre ou encore lrsquoananas au Costa Rica et des fleurs ornementales en Colombie Des succegraves sur de petites cultures localiseacutees ont eacuteteacute remarqueacutes ces derniegraveres anneacutees par exemple agrave Hawaii avec la plantation de papayers reacutesistants agrave une maladie causeacutee par un virus le Papaya ringspot virus (PRSV) Des espoirs sont placeacutes dans le deacuteveloppement de pruniers geacuteneacutetiquement modifieacutes pour lutter contre la sharka la maladie virale la plus deacutevastatrice du genre Prunus causeacutee par le Plum pox virus (PPV) Elle a eacuteteacute identifieacutee agrave lrsquoorigine dans les Balkans et a fortement essaimeacute notamment en Ameacuterique du Nord On remarque eacutegalement la large adoption de lrsquoaubergine Brinjal Bt (IR) par les agriculteurs du Bangladesh Ils eacutetaient vingt en 2014 et plus de vingt-sept mille en 2017 totalisant une superficie de 2 400 hectares (il srsquoagit de tregraves petites exploitations) sur un total de 50 000 hectares drsquoaubergines cultiveacutees

La transformation dominante pour les quatre grandes cultures est la toleacuterance agrave un herbicide qui surpasse encore la reacutesistance aux insectes ou aux virus Parallegravelement se deacuteveloppe lrsquoempilage de caractegraveres crsquoest-agrave-dire le fait que dans une mecircme plante il puisse y avoir plusieurs gegravenes de transformation Ainsi si la surface consacreacutee agrave des plantes biotech toleacuterantes agrave un ou des herbicides a culmineacute avec 100 millions drsquohectares en 2015 (et autour de 20 millions drsquohectares pour les plantes biotech reacutesistantes agrave des insectes et agrave des virus)

9 Le canola est produit au Canada en cultures de printemps ou drsquoautomne il srsquoagit drsquoun colza geacuteneacutetiquement modifieacute pour obtenir moins drsquoacide eacuterucique et moins drsquoacides gras (AG) satureacutes et plus drsquoAG mono-insatureacute (acide oleacuteique) Voir Canola Council of Canada laquo Le canola les mythes deacutemystifieacutes raquo canolacouncilorg (httpsfrcanolacouncilorghuile-et-tourteauhuile-de-canolale-canola-les-mythes-deacutemystifieacutesmyth1)

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en 2017 ce ne sont plus que 887 millions drsquohectares qui sont consacreacutes agrave la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) et 233 millions drsquohectares agrave la reacutesistance agrave des insectes (IR) et agrave des virus En revanche on observe un essor marqueacute des cultures de plantes contenant plusieurs eacuteleacutements de transformation avec une progression de plus de 50 millions drsquohectares en dix ans (20 millions drsquohectares en 2007 et 777 millions drsquohectares de cultures en 2017) Ces plantes sont toleacuterantes agrave des herbicides et reacutesistantes agrave des insectes et des virus (IR-HT) ce sont des plantes polyvalentes qui peuvent se deacutefendre contre plusieurs bioagresseurs

2 Le deacuteveloppement de la culture des plantes biotech une eacutepopeacutee sur vingt ans

Avant de passer au stade de la commercialisation des plantes GM de nombreuses expeacuterimentations en champ ont eacuteteacute conduites pendant dix ans Un tiers des essais concernait le maiumls un cinquiegraveme le canola la tomate et la pomme de terre faisant jeu eacutegal avec 11 puis agrave moins de 10 le soja (9 ) le cotonnier (7 ) et le tabac (5 ) Entre 1986 et 1997 ce ne sont pas moins de 25 000 essais (15 000 avant 1995 10 000 entre 1995 et 1997) concernant 60 mises en culture 10 caractegraveres de transformations qui ont eacuteteacute conduits dans 45 pays par des socieacuteteacutes qui ont deacuteposeacute des dossiers de demandes drsquoautorisation de commercialisation (importation et mise en culture) dans plusieurs pays

Le dialogue est alors de mise entre les autoriteacutes en charge de la reacuteglementation et les eacutequipes drsquoexpeacuterimentateurs Les reacutesultats sont communiqueacutes agrave la communauteacute scientifique et au grand public pour en deacutebattre 10 Lrsquoimportant selon Clive James 11 est alors de contribuer agrave faire comprendre ce que sont les cultures transgeacuteniques

Apregraves cette phase drsquoessais crsquoest en 1996 que commencegraverent reacuteellement la mise en culture et la commercialisation des plantes biotech dont lrsquoessor se mesure par lrsquoexpansion des surfaces cultiveacutees

Ces derniegraveres anneacutees on note une diversification des caractegraveres Deux geacuteneacuterations de pomme de terre Innatereg dont les modifications ralentissent le brunissement ou protegravegent contre le mildiou ont eacuteteacute approuveacutees aux Eacutetats-Unis et au Canada en 2016 et 2017 de mecircme que les pommes Articreg mises au point pour limiter le brunissement Le soja Plenishtrade contient plus drsquoacide gras insatureacute (acide oleacuteique) et moins drsquoacides gras satureacutes que le soja conventionnel ce qui ameacuteliore le profil nutritionnel de lrsquohuile qui en est

10 Voir agrave ce sujet Marcel Kuntz LrsquoAffaire Seacuteralini Lrsquoimpasse drsquoune science militante Fondation pour lrsquoinnovation politique juin 2019 (wwwfondapolorgetudelaffaire-seralini-limpasse-dune-science-militante)11 Voir Clive James art cit

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extraite Depuis 2013 un caractegravere de toleacuterance agrave la seacutecheresse est inteacutegreacute dans les empilements de maiumls et reacutepond agrave une forte demande notamment en Afrique puisque la superficie a augmenteacute pour passer de 50 000 hectares en 2013 agrave 12 million en 2016 et agrave 14 million en 2017

Eacutevolution des surfaces biotech cultiveacutees entre 1996 et 2017En 1996 premiegravere anneacutee de commercialisation des plantes biotech les espegraveces cultiveacutees eacutetaient le tabac (35 soit 1 million drsquohectares) le cotonnier (27 soit 800 000 hectares) le soja (18 soit 500 000 hectares) le maiumls (10 ) le canola (5 ) la tomate (4 ) et la pomme de terre (moins de 1 ) Les eacuteveacutenements de transformations concernaient la reacutesistance aux virus (40 ) et la reacutesistance aux insectes (37 ) ainsi que la toleacuterance agrave des herbicides (23 )

En 1997 les surfaces cultiveacutees se sont consideacuterablement multiplieacutees (11 millions drsquohectares) Les plantes toleacuterantes agrave un herbicide repreacutesentaient 63 des surfaces cultiveacutees celles reacutesistantes aux insectes 30 et celles reacutesistantes aux virus 7 Le soja le maiumls le cotonnier et le colza (canola) repreacutesentent 86 des cultures GM et 75 des superficies se situent sur le continent nord-ameacutericain Agrave la fin de lrsquoanneacutee 1997 srsquoest mis en place le scheacutema que lrsquoon connaicirct maintenant de quatre cultures dominantes (soja maiumls cotonnier colzacanola) et une hieacuterarchie dans les eacuteleacutements de transformation qui est encore respecteacutee aujourdrsquohui la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) surclasse la reacutesistance aux insectes (IR)

Dix ans plus tard en 2007 ce sont 1143 millions drsquohectares qui sont cultiveacutes en plantes transgeacuteniques et en 2018 les plantes GM occupent une superficie de 1917 millions drsquohectares Les superficies des terres cultiveacutees en soja biotech par rapport au soja conventionnel sont devenues majoritaires (64 en 2007 79 en 2017) pour le coton eacutegalement (473 en 2007 771 en 2017) Les superficies de maiumls biotech ont augmenteacute elles aussi passant drsquoun pourcentage de 24 de la surface totale mondiale de cette culture agrave 32 en 2017 Pour le colza (canola) lrsquoeacutevolution se situe de 20 des terres cultiveacutees en canola en 2007 agrave 30 en 2017 Les plantes IR repreacutesentent 13 des surfaces cultiveacutees 47 pour les plantes HT mais 40 des surfaces sont cultiveacutees avec des varieacuteteacutes polyvalentes (HT-IR) capables de reacutesister aux insectes ravageurs et drsquoecirctre en mecircme temps deacutesherbeacutees plus facilement (empilage de gegravenes)

Agrave cocircteacute de ces quatre cultures majeures apparaissent sur le marcheacute de nouvelles espegraveces de plantes biotech cultiveacutees sur de petites eacutechelles la canne agrave sucre lrsquoalfalfa (luzerne) la papaye la pomme de terre la betterave agrave sucre lrsquoaubergine et la courge

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Au deacutebut la commercialisation des plantes transgeacuteniques a eacuteteacute reacutealiseacutee par une majoriteacute des grandes socieacuteteacutes priveacutees (Monsanto AgrEvo Florigene Calgene SEITA Zenecahellip) mais aussi par des universiteacutes qui valorisaient les travaux de recherche de leurs laboratoires (Cornell University ou Universiteacute du Saskatchewan par exemple 12) Puis au fil des anneacutees des concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes du secteur des semences et de lrsquoagrochimie se sont opeacutereacutees faccedilonnant la structuration actuelle avec trois groupes majeurs ancreacutes sur trois reacutegions diffeacuterentes Corteva Agriscience (2019) aux Eacutetats-Unis (siegravege social au Delaware) ChemChina et sa filiale Syngenta (2017) en Chine (siegravege social agrave Peacutekin) et Bayer CropScience (2018) ayant absorbeacute Monsanto en Europe (siegravege social en Allemagne) Ces consortiums ont les moyens de faire face agrave des reacuteglementations de plus en plus exigeantes tout particuliegraverement agrave celles de lrsquoUnion europeacuteenne 13 reacuteclamant des dossiers de demandes drsquohomologation et de suivi postcommercialisation tregraves oneacutereux agrave constituer (plus de 100 millions drsquoeuros par dossier 14)

12 Voir Clive James et Anatole F Krattiger laquo Global Review of the Field Testing and Commercialization of Transgenic Plants 1986 to 1995 The First Decade of Crop Biotechnology raquo ISAAA Briefs ndeg 1 1996(wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs01downloadisaaa-brief-01-1996pdf)13Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour linnovation politique janvier 202014 Communication personnelle drsquoAlain Toppan directeur geacuteneacuteral du groupe Biogemma (2017-2018) ancien chef deacuteveloppement OGM Europe du groupe Limagrain puis du groupe Vilmorin (2006-2017)

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Source adapteacute reacuteviseacute et actualiseacute agrave partir drsquoun scheacutema initialement proposeacute par Bernard Ambolet laquo La chimie organique au service de lrsquoagriculture raquo in Catherine Regnault-Roger et Andreacute Fougeroux Santeacute du veacutegeacutetal 100 ans deacutejagrave Regards sur la phytopharmacie Presses des Mines 2018 p 86

Concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes pour former les trois grands groupes leaders du secteur agricole (agrochimie amp biotechnologies)

Corteva Agriscience

2019

DowDuPont 2017

Dow Elanco 1989

Dupont de Nemours

Dow AgroSciences

2007

Elanco (Eli Lilly amp Co)

Dow Chemical Company

Dow AgroSciences

1997Rohm

and Haas

Syngenta 2000 CHEMCHINA

Novartis 1996

Ciba Geigy 1970 Sandoz Zeneca Astra

ICI Imperial Chemical

IndustriesStaufferGeigy Ciba

Astra Zeneca 1999

CHEMCHINA Syngenta

(filiale) 2017

Bayer CropScience

2003Monsanto

Aventis CropScience

1999Bayer

Fisons Rhocircne Poulenc AgrochimieSchering Roussel

Uclaf Hoechst

Bayer CropScience

2018

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II LES PROMESSES DES NOUVELLES BIOTECHNOLOGIES (NBT) POUR LA SANTEacute VEacuteGEacuteTALE

Les derniegraveres techniques drsquoeacutedition du geacutenome sont plus preacutecises plus rapides et moins oneacutereuses que la transgeacutenegravese ou la mutageacutenegravese aleacuteatoire et ont eacuteteacute de ce fait tregraves vite inteacutegreacutees dans la boicircte agrave outils des seacutelectionneurs de semences pour optimiser lrsquoameacutelioration varieacutetale des plantes cultiveacutees crsquoest drsquoailleurs pourquoi elles sont appeleacutees communeacutement laquo New Plant Breeding Techniques raquo ou NPBT (nouvelles techniques de seacutelection veacutegeacutetale)

Elles sont utiliseacutees pour provoquer une modification de lrsquoADN geacutenomique en creacuteant des mutations cibleacutees par substitution drsquoun nucleacuteotide 15 par un autre par une deacuteleacutetion ou insertion de nucleacuteotides ou encore en induisant des coupures de lrsquoADN pour y inseacuterer un nouveau fragment Avec certaines de ces nouvelles techniques cette coupure est si preacutecise qursquoon parle de laquo ciseaux moleacuteculaires raquo Ces modifications sont tregraves cibleacutees et la notion de reacuteeacutecriture du geacutenome ou drsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) srsquoest imposeacutee En effet il ne srsquoagit pas de provoquer un grand bouleversement de lrsquoADN par lrsquoaction agrave lrsquoaveugle drsquoun rayonnement physique et drsquoun agent chimique mutagegravene comme cela se produit dans une mutation aleacuteatoire ou encore de proceacuteder agrave lrsquointroduction au hasard drsquoun nouvel ADN dans une cellule agrave lrsquoaide de diverses techniques de peacuteneacutetration comme cela se fait dans une transgeacutenegravese Agrave ces modifications aleacuteatoires succegravede une deuxiegraveme phase de tri entre plusieurs milliers de cellules obtenues afin de seacutelectionner celles qui portent la transformation du geacutenome rechercheacutee En proceacutedant par eacutedition geacutenomique les effets hors cible 16 se sont consideacuterablement reacuteduits et ont par conseacutequent diminueacute la phase de tri ce qui eacuteconomise du temps et de lrsquoargent De plus en utilisant certaines techniques drsquoeacutedition du geacutenome il est impossible de distinguer si lrsquoorganisme que lrsquoon examine provient drsquoune manipulation geacuteneacutetique en laboratoire ou reacutesulte drsquoune mutation spontaneacutee intervenue dans la nature Avec de tels outils de preacutecision les eacutetapes drsquoune seacutelection veacutegeacutetale classique pour lrsquoameacutelioration varieacutetale se sont consideacuterablement alleacutegeacutees et les recherches dans le domaine du veacutegeacutetal se deacuteveloppent intenseacutement

15 Le nucleacuteotide est lrsquouniteacute de base des acides nucleacuteiques (ADN et ARN) constitueacutee drsquoune base azoteacutee drsquoun pentose et de groupes phosphates16 Transformation qui se situe agrave un autre endroit du geacutenome que celui viseacute

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Une revue reacutecente de la litteacuterature scientifique recense les publications sur le sujet des NPBT entre janvier 1996 et fin mai 2018 17 Sur 1 328 eacutetudes consacreacutees aux applications de lrsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) dans le domaine des plantes agricoles et modegraveles la technique CRISPR deacutecouverte en 2012 a le plus mobiliseacute les chercheurs 1 032 articles lui sont consacreacutes Lrsquoeacutedition de base (base editing) la tregraves reacutecente technique drsquoeacutedition du geacutenome qui est mentionneacutee pour la premiegravere fois en novembre 2017 a deacutejagrave susciteacute 42 articles en six mois

Publications de recherche consacreacutees aux diffeacuterentes NPBT par techniques entre janvier 1996 et fin mai 2018

CRISPR Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats

TALEN Transcription activator-like effector nuclease

ZFN Zinc Finger Nuclease Technology

ODM-MN Oligonucleotide Directed Mutagenesis- New Breeding Techniques Meganuclease

BE Base Editing

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

17 Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

CRISPR 79

TALEN 9

ODM- MN 4 ZFN

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Ces publications ont concerneacute vingt-huit espegraveces de plantes cultiveacutees On remarque lrsquoimportance du riz ce qui ne surprend pas quand on sait que le continent asiatique a piloteacute agrave lui seul plus de 50 de ces publications de recherche 18 La deuxiegraveme plante la plus eacutetudieacutee est la plante modegravele Arabidopsis taliana lrsquoArabette des dames Les organismes modegraveles sont eacutetudieacutes par toute la communauteacute scientifique internationale et donnent des points de repegraveres en matiegravere drsquoavanceacutees scientifiques

Sur lrsquoensemble des projets de recherche 99 portaient sur des applications commerciales ou industrielles directes pour ameacuteliorer (par ordre deacutecroissant)

ndash des caractegraveres agronomiques (itineacuteraires techniques croissance rendement) 38

ndash la qualiteacute alimentaire (nutrition humaine et animale) 28

ndash la toleacuterance aux stress biotiques (insectes ravageurs maladies virus etc) 16

ndash la toleacuterance aux stress abiotiques (seacutecheresse carence en azote rayonnements UV etc) 5

ndash la toleacuterance agrave des herbicides 8

ndash la valorisation industrielle 5

Les techniques de transformation sont tregraves majoritairement des modifications mineures de type SDN1 point de mutation ou eacutedition de base (92 ) Pour les modifications du geacutenome plus conseacutequentes 3 sont classeacutees en SDN2 et 5 en SDN3 19

18 Voir agrave ce sujet la troisiegraveme note de cette seacuterie Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 202019 Pour une deacutefinition des SDN (site directed nuclease) voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit Pour rappel SDN1 inactivation drsquoun gegravene par coupure cibleacutee et reacuteparation deacutefectueuse (deacuteleacutetion ou insertion de quelques nucleacuteotides) SDN2 modification cibleacutee de quelques nucleacuteotides dans un gegravene donneacute SDN3 insertion cibleacutee drsquoun ADN eacutetranger agrave un site donneacute

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Espegraveces veacutegeacutetales eacutetudieacutees par NPBT (entre janvier 1996 et fin mai 2018) par importance deacutecroissante du nombre de publications de recherche deacutedieacutees

Riz

Arabidopsis

Tomate Bleacute

MoussesTabac

MaiumlsAlgues

Soja

Pomme de terre

465

77107

5323

218

6384

4921

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al art cit

Les recherches se sont deacuterouleacutees dans 68 pays et deux drsquoentre eux sont particuliegraverement actifs la Chine (599 publications soit 40 ) et les Eacutetats-Unis (487 publications soit 33 ) Parmi les laboratoires et socieacuteteacutes tregraves en pointe sur ces recherches on note un fort investissement des organismes chinois (Acadeacutemie des sciences de Chine et les acadeacutemies drsquoagriculture de diverses provinces ainsi que des universiteacutes chinoises) non seulement pour les eacutetudes sur le riz pour lesquelles ils deacuteploient des activiteacutes intenses mais aussi sur le colza le cotonnier la tomate et le bleacute La Chine est leader pour les applications agricoles

De nombreuses universiteacutes ameacutericaines (Californie Minnesota Florida Kansas State Penn State) quelques universiteacutes au Japon (Tamagawa Tsukuba Tosushima) et en Europe (universiteacute de Kiel en Allemagne universiteacute Paris-Saclay et de Montpellier en France) ou des centres de recherche bien connus comme lrsquoInstitut des sciences Weizmann en Israeumll ou lrsquoInstitut Max-Planck en Allemagne ou lrsquoInstituto de Agricultura Sostenible du Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas (CIC) en Espagne ainsi que des socieacuteteacutes du secteur priveacute (DuPont-Pioneer Syngenta seeds Cellectis Plant Sciences Calyxt Dow AgroScience) sont tregraves engageacutes dans ces recherches

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III OGM ET OGE VEacuteGEacuteTAUX OUTILS POUR ONE HEALTH UN MONDE UNE SEULE SANTEacute

Comme nous lrsquoavons vu dans la premiegravere note de cette seacuterie 20 en preacuteservant la santeacute des humains et des animaux nous preacuteservons la santeacute du monde car dans le cadre du concept One Health il nrsquoy a qursquoun seul monde et une seule santeacute La santeacute du veacutegeacutetal srsquoinscrit pleinement dans ce concept et les OGM et OGE illustrent parfaitement qursquoen ameacuteliorant la santeacute du veacutegeacutetal avec les biotechnologies veacutegeacutetales on a la possibiliteacute drsquoameacuteliorer la santeacute de tous

1 Un cas drsquoeacutecole le maiumls Bt MON 810 et le risque mycotoxines

Le maiumls Bt MON 810 la seule plante transgeacutenique cultiveacutee dans lrsquoUnion europeacuteenne (essentiellement aujourdrsquohui en Espagne et un peu au Portugal) est un cas drsquoeacutecole Ce maiumls est geacuteneacutetiquement modifieacute par incorporation drsquoun gegravene qui permet aux cellules de la plante de syntheacutetiser une proteacuteine agrave caractegravere insecticide Celle-ci perturbe le fonctionnement digestif de deux ravageurs majeurs de cette culture la pyrale du maiumls (Ostrinia nubilalis) et la seacutesamie (Sesamia nonagrioides) Les varieacuteteacutes de maiumls MON 810 les controcirclent efficacement en diminuant les populations de ces insectes de plus de 90 dans les parcelles cultiveacutees 21 Outre la limitation des deacutegacircts des insectes sur les eacutepis et les tiges de maiumls ce maiumls transgeacutenique deacuteveloppe un effet beacuteneacutefique dans les reacutegions ougrave seacutevissent des fusarioses maladies affectant la santeacute du maiumls

Agrave un stade avanceacute les eacutepis de maiumls se couvrent de moisissures symptocircme de lrsquoinstallation des champignons pathogegravenes des Fusarium agents de cette maladie Les fusarioses srsquoaccompagnent dans des conditions environnementales favorables pour leur deacuteveloppement de production de mycotoxines (toxines produites par des champignons) extrecircmement dangereuses et deacuteleacutetegraveres qui contaminent les reacutecoltes

Selon la nature des mycotoxines produites diffeacuterentes pathologies peuvent survenir chez lrsquohomme ou chez lrsquoanimal atteintes reacutenales du foie du tube digestif du systegraveme immunitaire et de lrsquoappareil reproducteur Certaines mycotoxines sont canceacuterogegravenes drsquoautres sont des perturbateurs endocriniens Des maladies seacutevegraveres ont eacuteteacute constateacutees chez les humains agrave la suite de consommation de farines contamineacutees Dans notre meacutemoire historique

20 Voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit21 Laurent Folcher et al laquo Lower mycotoxin levels in Bt maize grain raquo Agronomy for Sustainable Development vol 30 ndeg 4 deacutecembre 2010 p 711-719(httpslinkspringercomcontentpdf1010512Fagro2F2010005pdf)

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figure encore au Moyen Acircge le mal des Ardents ou feu de saint Antoine qui provoquait des hallucinations et des troubles circulatoires pouvant aller jusqursquoau deacutecegraves ou encore dans les anneacutees 1950 la consommation de pain agrave Pont-Saint-Esprit qui se soldera par la mort de dix personnes et une cinquantaine drsquointernements psychiatriques

Eacutepis de maiumls drsquoune parcelle expeacuterimentale cultiveacutee avec des maiumls Bt et conventionnels

A B

(A) lrsquoeacutepi de maiumls conventionnel est fusarieacute apregraves avoir eacuteteacute attaqueacute par les insectes ravageurs

(B) lrsquoeacutepi de maiumls Bt MON 810 est sain et indemne

Source Catherine Regnault-Roger photos prises en Espagne en 2010

Lrsquoalimentation animale nrsquoest pas en reste Des chevaux ont ainsi eacuteteacute intoxiqueacutes par des fourrages ou des litiegraveres contamineacutes par ces mycotoxines et les eacuteleveurs de cochons connaissent bien les troubles gastro-intestinaux et de la croissance qursquooccasionnent agrave leurs animaux des lots de ceacutereacuteales contamineacutees En 1960 des eacutelevages de dindons britanniques ont eacuteteacute deacutecimeacutes par des arachides importeacutees du Seacuteneacutegal et contamineacutees par des aflatoxines seacutecreacuteteacutees par un champignon srsquoeacutepanouissant en milieu tropical lrsquoAspergillus 22 La prise de conscience du risque mycotoxines a conduit les autoriteacutes sanitaires europeacuteennes agrave eacutetablir une reacuteglementation en 2007 fixant des seuils agrave ne pas deacutepasser

22 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Comment preacutevenir le risque de mycotoxines dans la production agricole raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 322 octobre-deacutecembre 2017 p 45-48(wwwpseudo-sciencesorgComment-prevenir-le-risque-de-mycotoxines-dans-la-production-agricole)

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Des travaux de recherche ont montreacute que la transformation geacuteneacutetique dont beacuteneacuteficie le maiumls Bt MON 810 diminue non seulement le nombre des insectes ravageurs qui sont deacutecimeacutes par la toxine Bt apregraves consommation des tiges ou eacutepis mais aussi les teneurs en mycotoxines dans les reacutecoltes 23 En effet la diminution des insectes phytophages conduit agrave la reacuteduction du nombre de blessures qursquoils infligent agrave la plante en se nourrissant et par lesquelles srsquoinstallent les champignons pathogegravenes agents des fusarioses et producteurs de mycotoxines

La culture du maiumls MON 810 en diminuant lrsquoincidence de fusarioses et le risque mycotoxines bonifie la qualiteacute sanitaire des reacutecoltes ce qui nrsquoest pas sans conseacutequence sur la santeacute animale qursquoelle preacuteserve Une eacutetude italienne a deacutemontreacute que des porcelets nourris avec du maiumls contamineacute par des mycotoxines avaient une perte de poids significative par rapport agrave ceux alimenteacutes avec du maiumls transgeacutenique Bt MON 810 24

2 Faire face au reacutechauffement climatique

Le risque mycotoxines est un risque eacutemergent en Europe aggraveacute par le reacutechauffement climatique En effet aux champignons toxinogegravenes classiques du genre Fusarium srsquoajoute agrave la faveur drsquoeacuteteacutes tregraves chauds lrsquoinstallation de champignons qui prolifegraverent normalement dans les pays tropicaux comme les dangereux Aspergillus (mentionneacutes preacuteceacutedemment agrave propos drsquoarachides) seacutecreacutetant des aflatoxines Ainsi au cours de ces derniegraveres anneacutees plusieurs contaminations par des mycotoxines de produits commercialiseacutes ont eacuteteacute constateacutees ce qui aurait pu avoir des conseacutequences dramatiques sans la vigilance des services de controcircle sanitaire

En 2013 du lait importeacute drsquoEurope de lrsquoEst a eacuteteacute refuseacute en France en raison de fortes teneurs en mycotoxines les vaches avaient consommeacute des fourrages contamineacutes par des moisissures En mai 2014 ce sont des galettes de maiumls bio Auchan et du son de bleacute Bio-Village de la marque Repegravere (Leclerc) qui sont retireacutes en hacircte des rayons des supermarcheacutes en raison de teneurs drsquoune mycotoxine (le DON ou deacuteoxynivaleacutenol) au-delagrave des seuils reacuteglementaires En juin 2014 le journal italien Il Fatto Quotidiano a rapporteacute le scandale de la commercialisation de meules drsquoun fromage italien tregraves appreacutecieacute le parmesan contamineacute aux aflatoxines scandale car il semblerait que les fromagers aient

23 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos laquo Lrsquointeacuterecirct des plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees pour la production agricole le cas du maiumls Bt raquo in Agnegraves Ricroch Yves Datteacutee et Marc Fellous (dir) Biotechnologies veacutegeacutetales Environnement alimentation santeacute Vuibert 2011 p 200-21124 Voir Filippo Rossi Mauro Morlacchini Giorgio Fusconi Amedeo Pietri et Gianfranco Piva laquo Effects of insertion of Bt gene in corn and different fumonisin content on growth performance of weaned piglets raquo Italian Journal of Animal Science vol 10 ndeg 2 2011 p 95-100(wwwtandfonlinecomdoipdf104081ijas2011e19needAccess=true)

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neacutegligeacute la contamination du lait qui servait agrave faire le fromage (des arrestations ont eacuteteacute opeacutereacutees) Cette contamination reacutesultait des eacuteteacutes caniculaires de 2012 et 2013 au cours duquel les vaches avaient eacuteteacute nourries avec du maiumls grain ou de lrsquoensilage contenant des champignons Aspergillus Les autoriteacutes des diffeacuterents pays europeacuteens ont pu ainsi constater agrave cette occasion que lors de conditions climatiques favorables ces Aspergillus qui seacutevissent de maniegravere endeacutemique en Afrique contaminant les reacutecoltes de ceacutereacuteales mal conserveacutees pouvaient prolifeacuterer sur le maiumls dans le sud ou lrsquoest de lrsquoEurope Cet exemple deacutemontre qursquoen preacuteservant la santeacute du veacutegeacutetal en le proteacutegeant de ses bioagresseurs on diminue les risques pour la santeacute animale et la santeacute humaine Le maiumls MON 810 se reacutevegravele ecirctre un outil efficace pour la santeacute dans son concept One Health Dans ces conditions il a sembleacute surprenant du point de vue scientifique et de la santeacute publique que la France interdise en 2014 par la loi 2014-567 la culture des maiumls geacuteneacutetiquement modifieacutes sur son sol 25

IV AMEacuteLIORATION DE LA SANTEacute ENVIRONNEMENTALE

1 Ameacutelioration des itineacuteraires techniques phytosanitaires

Une des conseacutequences logiques de lrsquoameacutelioration geacuteneacutetique des veacutegeacutetaux cultiveacutes visant agrave leur confeacuterer une meilleure aptitude agrave limiter les effets de leurs bioagresseurs est une adaptation dans lrsquoutilisation des produits de traitement que sont les insecticides les fongicides et les herbicides pour la conduite des cultures et diminuer les traitements de confort crsquoest-agrave-dire lrsquoadministration agrave titre preacuteventif

La preacutevention dans la conduite des cultures est en effet une speacuteculation sur un futur qui ne se produit pas toujours dans certains cas on gagne en empecircchant une infestation de prendre de lrsquoampleur dans drsquoautres on traite pour rien car la meacuteteacuteorologie a changeacute ou bien les conditions drsquoinstallation du parasite ne sont plus reacuteunies Crsquoest lagrave ougrave se situe le savoir-faire drsquoun agriculteur avec les technologies qursquoil a agrave sa disposition savoir traiter au bon moment au bon endroit et agrave la bonne dose

Avec les plantes biotech les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont donc modifieacutes Pour reprendre notre exemple une culture de maiumls

25 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Interdiction du maiumls Bt MON 810 en France un vrai risque pour la seacutecuriteacute alimentaire raquo La Revue de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France ndeg 5 janvier 2015 p 19-21 (numeacutero teacuteleacutechargeable sur wwwacademie-agriculturefrpublicationsrevue-aafpage=1)

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Bt MON 810 dispense drsquoutiliser des pulveacuterisations drsquoinsecticides contre la pyrale et la seacutesamie En produisant la proteacuteine insecticide Cry1Ab de maniegravere continue le maiumls est mieux proteacutegeacute agrave tous les stades de son deacuteveloppement Cette reacuteduction drsquoinsecticides sera drsquoautant plus sensible dans les reacutegions ougrave plusieurs geacuteneacuterations de pyrale ou de seacutesamie se succegravedent la mecircme anneacutee En France ce pheacutenomegravene eacutetait traditionnellement tregraves preacutesent dans les reacutegions meacuteridionales au climat chaud et moins dans les reacutegions plus septentrionales particuliegraverement en Alsace dans lesquelles la pyrale deacuteveloppe une seule geacuteneacuteration par an Mais le changement climatique est en train de bouleverser la donne Un bulletin publieacute par la chambre reacutegionale drsquoagriculture du Centre-Val de Loire de lrsquoautomne 2018 deacutecrit des cas de deux geacuteneacuterations annuelles de pyrale du maiumls au lieu drsquoune dans la Champagne beauceronne et la Sologne-Val de Loire la Touraine (mais pas en Beauce-Perche ou dans le Gacirctinais) La seacutesamie autrefois absente y est captureacutee reacuteguliegraverement depuis 2010 et son aire de reacutepartition srsquoeacutetend depuis 2016 au nord de la Loire 26 Le renouvellement rapprocheacute de ces insectes ravageurs neacutecessite alors plusieurs traitements au cours de la saison Avec le maiumls Bt MON 810 rien de tel puisque la plante se protegravege elle-mecircme 27 Lrsquoeacuteconomie en insecticides qui en reacutesulte diminue les risques de reacutesidus de pesticides dans les aliments et ameacuteliore la seacutecuriteacute alimentaire Elle preacutesente eacutegalement des avantages eacutecologiques en abaissant les risques de contaminations de pesticides dans la biosphegravere 28 ainsi que les eacutemissions de gaz agrave effet de serre lieacutes aux passages des engins agricoles dans les parcelles pour les traitements Elle se traduit eacutegalement par des avantages eacuteconomiques en reacuteduisant le coucirct des intrants et le temps de travail de lrsquoopeacuterateur agricole

2 Diminution du gaz agrave effet de serre CO2

Les avantages eacutecologiques deacutecrits ci-dessus agrave propos du maiumls MON 810 concernent toutes les cultures GM Au Royaume-Uni deux experts en eacuteconomie appliqueacutee aux biotechnologies eacutetablissent annuellement un bilan annuel de lrsquoimpact environnemental de cultures biotech Ils ont eacutevalueacute que le deacuteveloppement actuel de ces cultures (pour rappel une surface de 1917 millions drsquohectares en 2018) permet dans sa globaliteacute de diminuer lrsquoeacutemission du gaz agrave effet de serre CO2 de 271 millions de tonnes Cette eacuteconomie est lieacutee aux changements des pratiques agricoles (reacuteduction des pulveacuterisations drsquoinsecticides et drsquoherbicides pour 29 millions de tonnes de CO2) et aux

26 Voir Bulletin de santeacute du veacutegeacutetal maiumls Reacutegion Centre-Val de Loire ndeg16 bilan 30 octobre 2018(httpswwwarvalis-infosfr_pluginsWMS_BO_GallerypagegetElementStreamjspzid=53673ampprop=file)27 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos art cit28 La biosphegravere comprend tous les organismes vivants et leurs milieux de vie donc la totaliteacute des eacutecosystegravemes preacutesents sur la Terre dans lrsquoeau ou dans lrsquoair

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techniques culturales simplifieacutees (TCS) qui diminuent la quantiteacute de carburant consommeacutee par les machines agricoles (eacuteconomie de 242 millions de tonnes de CO2) Les TCS srsquoaccompagnent en outre drsquoune moindre vulneacuterabiliteacute des sols agrave lrsquoeacuterosion et drsquoune augmentation de la biodiversiteacute tellurique (vers de terre insectes du sol comme les collemboles)

La reacuteduction de substances actives consommeacutees lors des traitements insecticides et herbicides a eacutegalement eacuteteacute calculeacutee Sur une peacuteriode de vingt et un ans (depuis 1996) elle est eacutevalueacutee agrave 671 millions de kilogrammes 29 Agrave cette eacutevaluation srsquoajoute un indicateur le quotient de lrsquoimpact environnemental (Environmental Impact Quotient EIQ) eacutetabli pour chaque substance active phytopharmaceutique dans les champs Les auteurs constatent une ameacutelioration de ce quotient autour de 185 ainsi qursquoune diminution de 8 des quantiteacutes de pesticides utiliseacutes Les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont ameacutelioreacutes et sont devenus plus vertueux

3 Augmentation de la biodiversiteacute

Une autre conseacutequence de la culture des plantes biotech est de favoriser la biodiversiteacute agricole La commercialisation des plantes GM srsquoest traduite par une augmentation du nombre de varieacuteteacutes cultiveacutees Bernard Le Buanec de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France donne agrave ce propos quelques chiffres 87 varieacuteteacutes diffeacuterentes de maiumls Bt incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 810 ont eacuteteacute cultiveacutees sur 35 000 hectares en Catalogne en 2016 en Inde il est deacutenombreacute 205 varieacuteteacutes de coton cultiveacutees incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 et 309 varieacuteteacutes pour la modification MON 15985 30 De son cocircteacute Jean-Claude Pernollet eacutegalement membre de de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France mentionne plus de 4 300 varieacuteteacutes de maiumls transgeacuteniques commercialiseacutees sous 202 marques diffeacuterentes et produites par 173 entreprises 31

La lutte contre les maladies contribue aussi agrave sauver la biodiversiteacute locale par la preacuteservation deacutejagrave eacutevoqueacutee drsquoespegraveces conventionnelles menaceacutees agrave lrsquoinstar des pruniers sauveacutes de la sharka et des papayers drsquoHawaii proteacutegeacutes du Papaya ringspot virus (PRSV)

On observe aussi la preacuteservation des insectes beacuteneacutefiques pour les cultures (entomofaune auxiliaire) sur les parcelles cultiveacutees avec une plante transgeacutenique lrsquoeacutepandage drsquoun insecticide tue la plupart des insectes du champ tandis que

29 Graham Brookes et Peter Barfoot laquo Farm income and production impacts of using GM crop technology 1996-2016 raquo GM Crops amp Food vol 9 ndeg 2 2018 p 59-89(wwwtandfonlinecomdoipdf1010802164569820181464866needAccess=true)30 Bernard Le Buanec laquo La diversiteacute geacuteneacutetique en agriculture raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculture Parole agrave la science Presses des Mines 2018 p 169-18731 Voir Jean Claude Pernollet laquo Plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculturehellip op cit p 188-204

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la plante biotech ne tue que ceux qui srsquoattaquent agrave elle en les empoisonnant Une augmentation de la biodiversiteacute sur des parcelles de cotonnier GM a ainsi eacuteteacute observeacutee en Chine si les deacutegacircts de la noctuelle du cotonnier ont bien eacuteteacute reacuteduits gracircce agrave la toxiciteacute que manifeste la plante envers cet insecte la reacuteduction des insecticides a favoriseacute lrsquoaugmentation des populations de trois groupes majeurs drsquoinsectes auxiliaires que sont les coccinelles les araigneacutees et les chrysopes 32 Une constatation de mecircme nature a eacuteteacute reacutealiseacutee par Claude Menara 33 agriculteur du sud-ouest de la France (Lot-et-Garonne) quand il cultivait du maiumls MON 810 sur son exploitation avant lrsquointerdiction de 2014

4 Les risques de disseacutemination par flux de gegravenes

La possibiliteacute de disseacutemination non intentionnelle des transgegravenes entre espegraveces diffeacuterentes doit ecirctre consideacutereacutee de maniegravere diffeacuterente selon qursquoil srsquoagit des espegraveces interfertiles ou drsquoespegraveces qui ne peuvent pas srsquohybrider entre elles indique Jean-Claude Pernollet dans le bilan qursquoil a dresseacute en 2018 des risques et avantages environnementaux des plantes biotech Dans le second cas souligne-t-il laquo lrsquoinsertion drsquoun transgegravene viable et sa seacutelection demandent beaucoup de temps de sorte qursquoelle nrsquoest pas observable agrave une eacutechelle de temps humaine 34 raquo tandis que dans le premier cas il faudra prendre des mesures de coexistence des varieacuteteacutes cultiveacutees en observant des distances agrave respecter entre les parcelles ou en deacutecalant les semis si on veut eacuteviter agrave tout prix drsquoeacuteventuelles hybridations fortuites qui rappelons-le nrsquoont pas de conseacutequences neacutegatives sanitaires et environnementales

Ce problegraveme est surtout souleveacute par les exploitants qui pratiquent lrsquoagriculture biologique dont le cahier des charges refuse la culture des plantes biotech et lrsquoutilisation de certains pesticides organiques de synthegravese (tout en acceptant cependant des pesticides chimiques mineacuteraux eacutecotoxiques comme les bouillies agrave base de cuivre ou des varieacuteteacutes cultiveacutees comme le bleacute Renan issues de croisements par des meacutethodes de geacutenie geacuteneacutetique 35) Une preacutesence fortuite de plantes GM agrave une teneur supeacuterieure agrave 09 dans leurs parcelles aurait une incidence eacuteconomique sur la valeur de leurs reacutecoltes qui ne seraient plus consideacutereacutees comme laquo bio raquo

32 Voir Geneviegraveve De Lacour laquo Le coton GM favorise la biodiversiteacute selon une eacutetude chinoise raquo journaldelenvironnementnet 15 juin 2012 (wwwjournaldelenvironnementnetarticlele-coton-gm-favorise-la-biodiversite-selon-une-etude-chinoise29487)33 Voir Daniel Cadis laquo Claude Meacutenara ldquoMon maiumls transgeacutenique est le plus eacutecologique rdquo raquo lefigarofr 6 avril 2007(wwwlefigarofractualite2007040601001-20070406ARTFIG90080-claude_menara_mon_mais_transgenique_est_le_plus_ecologiquephp)34 Jean Claude Pernollet art cit p 19535 Andreacute Gallais laquo La principale varieacuteteacute de bleacute ldquobiordquo serait-elle geacuteneacutetiquement modifieacutee raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 314 octobre 2015 p 46-48 (httpswwwpseudo-sciencesorgLa-principale-variete-de-ble-bio-serait-elle-genetiquement-modifiee)

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en 2017 ce ne sont plus que 887 millions drsquohectares qui sont consacreacutes agrave la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) et 233 millions drsquohectares agrave la reacutesistance agrave des insectes (IR) et agrave des virus En revanche on observe un essor marqueacute des cultures de plantes contenant plusieurs eacuteleacutements de transformation avec une progression de plus de 50 millions drsquohectares en dix ans (20 millions drsquohectares en 2007 et 777 millions drsquohectares de cultures en 2017) Ces plantes sont toleacuterantes agrave des herbicides et reacutesistantes agrave des insectes et des virus (IR-HT) ce sont des plantes polyvalentes qui peuvent se deacutefendre contre plusieurs bioagresseurs

2 Le deacuteveloppement de la culture des plantes biotech une eacutepopeacutee sur vingt ans

Avant de passer au stade de la commercialisation des plantes GM de nombreuses expeacuterimentations en champ ont eacuteteacute conduites pendant dix ans Un tiers des essais concernait le maiumls un cinquiegraveme le canola la tomate et la pomme de terre faisant jeu eacutegal avec 11 puis agrave moins de 10 le soja (9 ) le cotonnier (7 ) et le tabac (5 ) Entre 1986 et 1997 ce ne sont pas moins de 25 000 essais (15 000 avant 1995 10 000 entre 1995 et 1997) concernant 60 mises en culture 10 caractegraveres de transformations qui ont eacuteteacute conduits dans 45 pays par des socieacuteteacutes qui ont deacuteposeacute des dossiers de demandes drsquoautorisation de commercialisation (importation et mise en culture) dans plusieurs pays

Le dialogue est alors de mise entre les autoriteacutes en charge de la reacuteglementation et les eacutequipes drsquoexpeacuterimentateurs Les reacutesultats sont communiqueacutes agrave la communauteacute scientifique et au grand public pour en deacutebattre 10 Lrsquoimportant selon Clive James 11 est alors de contribuer agrave faire comprendre ce que sont les cultures transgeacuteniques

Apregraves cette phase drsquoessais crsquoest en 1996 que commencegraverent reacuteellement la mise en culture et la commercialisation des plantes biotech dont lrsquoessor se mesure par lrsquoexpansion des surfaces cultiveacutees

Ces derniegraveres anneacutees on note une diversification des caractegraveres Deux geacuteneacuterations de pomme de terre Innatereg dont les modifications ralentissent le brunissement ou protegravegent contre le mildiou ont eacuteteacute approuveacutees aux Eacutetats-Unis et au Canada en 2016 et 2017 de mecircme que les pommes Articreg mises au point pour limiter le brunissement Le soja Plenishtrade contient plus drsquoacide gras insatureacute (acide oleacuteique) et moins drsquoacides gras satureacutes que le soja conventionnel ce qui ameacuteliore le profil nutritionnel de lrsquohuile qui en est

10 Voir agrave ce sujet Marcel Kuntz LrsquoAffaire Seacuteralini Lrsquoimpasse drsquoune science militante Fondation pour lrsquoinnovation politique juin 2019 (wwwfondapolorgetudelaffaire-seralini-limpasse-dune-science-militante)11 Voir Clive James art cit

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extraite Depuis 2013 un caractegravere de toleacuterance agrave la seacutecheresse est inteacutegreacute dans les empilements de maiumls et reacutepond agrave une forte demande notamment en Afrique puisque la superficie a augmenteacute pour passer de 50 000 hectares en 2013 agrave 12 million en 2016 et agrave 14 million en 2017

Eacutevolution des surfaces biotech cultiveacutees entre 1996 et 2017En 1996 premiegravere anneacutee de commercialisation des plantes biotech les espegraveces cultiveacutees eacutetaient le tabac (35 soit 1 million drsquohectares) le cotonnier (27 soit 800 000 hectares) le soja (18 soit 500 000 hectares) le maiumls (10 ) le canola (5 ) la tomate (4 ) et la pomme de terre (moins de 1 ) Les eacuteveacutenements de transformations concernaient la reacutesistance aux virus (40 ) et la reacutesistance aux insectes (37 ) ainsi que la toleacuterance agrave des herbicides (23 )

En 1997 les surfaces cultiveacutees se sont consideacuterablement multiplieacutees (11 millions drsquohectares) Les plantes toleacuterantes agrave un herbicide repreacutesentaient 63 des surfaces cultiveacutees celles reacutesistantes aux insectes 30 et celles reacutesistantes aux virus 7 Le soja le maiumls le cotonnier et le colza (canola) repreacutesentent 86 des cultures GM et 75 des superficies se situent sur le continent nord-ameacutericain Agrave la fin de lrsquoanneacutee 1997 srsquoest mis en place le scheacutema que lrsquoon connaicirct maintenant de quatre cultures dominantes (soja maiumls cotonnier colzacanola) et une hieacuterarchie dans les eacuteleacutements de transformation qui est encore respecteacutee aujourdrsquohui la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) surclasse la reacutesistance aux insectes (IR)

Dix ans plus tard en 2007 ce sont 1143 millions drsquohectares qui sont cultiveacutes en plantes transgeacuteniques et en 2018 les plantes GM occupent une superficie de 1917 millions drsquohectares Les superficies des terres cultiveacutees en soja biotech par rapport au soja conventionnel sont devenues majoritaires (64 en 2007 79 en 2017) pour le coton eacutegalement (473 en 2007 771 en 2017) Les superficies de maiumls biotech ont augmenteacute elles aussi passant drsquoun pourcentage de 24 de la surface totale mondiale de cette culture agrave 32 en 2017 Pour le colza (canola) lrsquoeacutevolution se situe de 20 des terres cultiveacutees en canola en 2007 agrave 30 en 2017 Les plantes IR repreacutesentent 13 des surfaces cultiveacutees 47 pour les plantes HT mais 40 des surfaces sont cultiveacutees avec des varieacuteteacutes polyvalentes (HT-IR) capables de reacutesister aux insectes ravageurs et drsquoecirctre en mecircme temps deacutesherbeacutees plus facilement (empilage de gegravenes)

Agrave cocircteacute de ces quatre cultures majeures apparaissent sur le marcheacute de nouvelles espegraveces de plantes biotech cultiveacutees sur de petites eacutechelles la canne agrave sucre lrsquoalfalfa (luzerne) la papaye la pomme de terre la betterave agrave sucre lrsquoaubergine et la courge

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Au deacutebut la commercialisation des plantes transgeacuteniques a eacuteteacute reacutealiseacutee par une majoriteacute des grandes socieacuteteacutes priveacutees (Monsanto AgrEvo Florigene Calgene SEITA Zenecahellip) mais aussi par des universiteacutes qui valorisaient les travaux de recherche de leurs laboratoires (Cornell University ou Universiteacute du Saskatchewan par exemple 12) Puis au fil des anneacutees des concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes du secteur des semences et de lrsquoagrochimie se sont opeacutereacutees faccedilonnant la structuration actuelle avec trois groupes majeurs ancreacutes sur trois reacutegions diffeacuterentes Corteva Agriscience (2019) aux Eacutetats-Unis (siegravege social au Delaware) ChemChina et sa filiale Syngenta (2017) en Chine (siegravege social agrave Peacutekin) et Bayer CropScience (2018) ayant absorbeacute Monsanto en Europe (siegravege social en Allemagne) Ces consortiums ont les moyens de faire face agrave des reacuteglementations de plus en plus exigeantes tout particuliegraverement agrave celles de lrsquoUnion europeacuteenne 13 reacuteclamant des dossiers de demandes drsquohomologation et de suivi postcommercialisation tregraves oneacutereux agrave constituer (plus de 100 millions drsquoeuros par dossier 14)

12 Voir Clive James et Anatole F Krattiger laquo Global Review of the Field Testing and Commercialization of Transgenic Plants 1986 to 1995 The First Decade of Crop Biotechnology raquo ISAAA Briefs ndeg 1 1996(wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs01downloadisaaa-brief-01-1996pdf)13Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour linnovation politique janvier 202014 Communication personnelle drsquoAlain Toppan directeur geacuteneacuteral du groupe Biogemma (2017-2018) ancien chef deacuteveloppement OGM Europe du groupe Limagrain puis du groupe Vilmorin (2006-2017)

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Source adapteacute reacuteviseacute et actualiseacute agrave partir drsquoun scheacutema initialement proposeacute par Bernard Ambolet laquo La chimie organique au service de lrsquoagriculture raquo in Catherine Regnault-Roger et Andreacute Fougeroux Santeacute du veacutegeacutetal 100 ans deacutejagrave Regards sur la phytopharmacie Presses des Mines 2018 p 86

Concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes pour former les trois grands groupes leaders du secteur agricole (agrochimie amp biotechnologies)

Corteva Agriscience

2019

DowDuPont 2017

Dow Elanco 1989

Dupont de Nemours

Dow AgroSciences

2007

Elanco (Eli Lilly amp Co)

Dow Chemical Company

Dow AgroSciences

1997Rohm

and Haas

Syngenta 2000 CHEMCHINA

Novartis 1996

Ciba Geigy 1970 Sandoz Zeneca Astra

ICI Imperial Chemical

IndustriesStaufferGeigy Ciba

Astra Zeneca 1999

CHEMCHINA Syngenta

(filiale) 2017

Bayer CropScience

2003Monsanto

Aventis CropScience

1999Bayer

Fisons Rhocircne Poulenc AgrochimieSchering Roussel

Uclaf Hoechst

Bayer CropScience

2018

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II LES PROMESSES DES NOUVELLES BIOTECHNOLOGIES (NBT) POUR LA SANTEacute VEacuteGEacuteTALE

Les derniegraveres techniques drsquoeacutedition du geacutenome sont plus preacutecises plus rapides et moins oneacutereuses que la transgeacutenegravese ou la mutageacutenegravese aleacuteatoire et ont eacuteteacute de ce fait tregraves vite inteacutegreacutees dans la boicircte agrave outils des seacutelectionneurs de semences pour optimiser lrsquoameacutelioration varieacutetale des plantes cultiveacutees crsquoest drsquoailleurs pourquoi elles sont appeleacutees communeacutement laquo New Plant Breeding Techniques raquo ou NPBT (nouvelles techniques de seacutelection veacutegeacutetale)

Elles sont utiliseacutees pour provoquer une modification de lrsquoADN geacutenomique en creacuteant des mutations cibleacutees par substitution drsquoun nucleacuteotide 15 par un autre par une deacuteleacutetion ou insertion de nucleacuteotides ou encore en induisant des coupures de lrsquoADN pour y inseacuterer un nouveau fragment Avec certaines de ces nouvelles techniques cette coupure est si preacutecise qursquoon parle de laquo ciseaux moleacuteculaires raquo Ces modifications sont tregraves cibleacutees et la notion de reacuteeacutecriture du geacutenome ou drsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) srsquoest imposeacutee En effet il ne srsquoagit pas de provoquer un grand bouleversement de lrsquoADN par lrsquoaction agrave lrsquoaveugle drsquoun rayonnement physique et drsquoun agent chimique mutagegravene comme cela se produit dans une mutation aleacuteatoire ou encore de proceacuteder agrave lrsquointroduction au hasard drsquoun nouvel ADN dans une cellule agrave lrsquoaide de diverses techniques de peacuteneacutetration comme cela se fait dans une transgeacutenegravese Agrave ces modifications aleacuteatoires succegravede une deuxiegraveme phase de tri entre plusieurs milliers de cellules obtenues afin de seacutelectionner celles qui portent la transformation du geacutenome rechercheacutee En proceacutedant par eacutedition geacutenomique les effets hors cible 16 se sont consideacuterablement reacuteduits et ont par conseacutequent diminueacute la phase de tri ce qui eacuteconomise du temps et de lrsquoargent De plus en utilisant certaines techniques drsquoeacutedition du geacutenome il est impossible de distinguer si lrsquoorganisme que lrsquoon examine provient drsquoune manipulation geacuteneacutetique en laboratoire ou reacutesulte drsquoune mutation spontaneacutee intervenue dans la nature Avec de tels outils de preacutecision les eacutetapes drsquoune seacutelection veacutegeacutetale classique pour lrsquoameacutelioration varieacutetale se sont consideacuterablement alleacutegeacutees et les recherches dans le domaine du veacutegeacutetal se deacuteveloppent intenseacutement

15 Le nucleacuteotide est lrsquouniteacute de base des acides nucleacuteiques (ADN et ARN) constitueacutee drsquoune base azoteacutee drsquoun pentose et de groupes phosphates16 Transformation qui se situe agrave un autre endroit du geacutenome que celui viseacute

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Une revue reacutecente de la litteacuterature scientifique recense les publications sur le sujet des NPBT entre janvier 1996 et fin mai 2018 17 Sur 1 328 eacutetudes consacreacutees aux applications de lrsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) dans le domaine des plantes agricoles et modegraveles la technique CRISPR deacutecouverte en 2012 a le plus mobiliseacute les chercheurs 1 032 articles lui sont consacreacutes Lrsquoeacutedition de base (base editing) la tregraves reacutecente technique drsquoeacutedition du geacutenome qui est mentionneacutee pour la premiegravere fois en novembre 2017 a deacutejagrave susciteacute 42 articles en six mois

Publications de recherche consacreacutees aux diffeacuterentes NPBT par techniques entre janvier 1996 et fin mai 2018

CRISPR Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats

TALEN Transcription activator-like effector nuclease

ZFN Zinc Finger Nuclease Technology

ODM-MN Oligonucleotide Directed Mutagenesis- New Breeding Techniques Meganuclease

BE Base Editing

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

17 Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

CRISPR 79

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ODM- MN 4 ZFN

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Ces publications ont concerneacute vingt-huit espegraveces de plantes cultiveacutees On remarque lrsquoimportance du riz ce qui ne surprend pas quand on sait que le continent asiatique a piloteacute agrave lui seul plus de 50 de ces publications de recherche 18 La deuxiegraveme plante la plus eacutetudieacutee est la plante modegravele Arabidopsis taliana lrsquoArabette des dames Les organismes modegraveles sont eacutetudieacutes par toute la communauteacute scientifique internationale et donnent des points de repegraveres en matiegravere drsquoavanceacutees scientifiques

Sur lrsquoensemble des projets de recherche 99 portaient sur des applications commerciales ou industrielles directes pour ameacuteliorer (par ordre deacutecroissant)

ndash des caractegraveres agronomiques (itineacuteraires techniques croissance rendement) 38

ndash la qualiteacute alimentaire (nutrition humaine et animale) 28

ndash la toleacuterance aux stress biotiques (insectes ravageurs maladies virus etc) 16

ndash la toleacuterance aux stress abiotiques (seacutecheresse carence en azote rayonnements UV etc) 5

ndash la toleacuterance agrave des herbicides 8

ndash la valorisation industrielle 5

Les techniques de transformation sont tregraves majoritairement des modifications mineures de type SDN1 point de mutation ou eacutedition de base (92 ) Pour les modifications du geacutenome plus conseacutequentes 3 sont classeacutees en SDN2 et 5 en SDN3 19

18 Voir agrave ce sujet la troisiegraveme note de cette seacuterie Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 202019 Pour une deacutefinition des SDN (site directed nuclease) voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit Pour rappel SDN1 inactivation drsquoun gegravene par coupure cibleacutee et reacuteparation deacutefectueuse (deacuteleacutetion ou insertion de quelques nucleacuteotides) SDN2 modification cibleacutee de quelques nucleacuteotides dans un gegravene donneacute SDN3 insertion cibleacutee drsquoun ADN eacutetranger agrave un site donneacute

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Espegraveces veacutegeacutetales eacutetudieacutees par NPBT (entre janvier 1996 et fin mai 2018) par importance deacutecroissante du nombre de publications de recherche deacutedieacutees

Riz

Arabidopsis

Tomate Bleacute

MoussesTabac

MaiumlsAlgues

Soja

Pomme de terre

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77107

5323

218

6384

4921

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al art cit

Les recherches se sont deacuterouleacutees dans 68 pays et deux drsquoentre eux sont particuliegraverement actifs la Chine (599 publications soit 40 ) et les Eacutetats-Unis (487 publications soit 33 ) Parmi les laboratoires et socieacuteteacutes tregraves en pointe sur ces recherches on note un fort investissement des organismes chinois (Acadeacutemie des sciences de Chine et les acadeacutemies drsquoagriculture de diverses provinces ainsi que des universiteacutes chinoises) non seulement pour les eacutetudes sur le riz pour lesquelles ils deacuteploient des activiteacutes intenses mais aussi sur le colza le cotonnier la tomate et le bleacute La Chine est leader pour les applications agricoles

De nombreuses universiteacutes ameacutericaines (Californie Minnesota Florida Kansas State Penn State) quelques universiteacutes au Japon (Tamagawa Tsukuba Tosushima) et en Europe (universiteacute de Kiel en Allemagne universiteacute Paris-Saclay et de Montpellier en France) ou des centres de recherche bien connus comme lrsquoInstitut des sciences Weizmann en Israeumll ou lrsquoInstitut Max-Planck en Allemagne ou lrsquoInstituto de Agricultura Sostenible du Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas (CIC) en Espagne ainsi que des socieacuteteacutes du secteur priveacute (DuPont-Pioneer Syngenta seeds Cellectis Plant Sciences Calyxt Dow AgroScience) sont tregraves engageacutes dans ces recherches

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III OGM ET OGE VEacuteGEacuteTAUX OUTILS POUR ONE HEALTH UN MONDE UNE SEULE SANTEacute

Comme nous lrsquoavons vu dans la premiegravere note de cette seacuterie 20 en preacuteservant la santeacute des humains et des animaux nous preacuteservons la santeacute du monde car dans le cadre du concept One Health il nrsquoy a qursquoun seul monde et une seule santeacute La santeacute du veacutegeacutetal srsquoinscrit pleinement dans ce concept et les OGM et OGE illustrent parfaitement qursquoen ameacuteliorant la santeacute du veacutegeacutetal avec les biotechnologies veacutegeacutetales on a la possibiliteacute drsquoameacuteliorer la santeacute de tous

1 Un cas drsquoeacutecole le maiumls Bt MON 810 et le risque mycotoxines

Le maiumls Bt MON 810 la seule plante transgeacutenique cultiveacutee dans lrsquoUnion europeacuteenne (essentiellement aujourdrsquohui en Espagne et un peu au Portugal) est un cas drsquoeacutecole Ce maiumls est geacuteneacutetiquement modifieacute par incorporation drsquoun gegravene qui permet aux cellules de la plante de syntheacutetiser une proteacuteine agrave caractegravere insecticide Celle-ci perturbe le fonctionnement digestif de deux ravageurs majeurs de cette culture la pyrale du maiumls (Ostrinia nubilalis) et la seacutesamie (Sesamia nonagrioides) Les varieacuteteacutes de maiumls MON 810 les controcirclent efficacement en diminuant les populations de ces insectes de plus de 90 dans les parcelles cultiveacutees 21 Outre la limitation des deacutegacircts des insectes sur les eacutepis et les tiges de maiumls ce maiumls transgeacutenique deacuteveloppe un effet beacuteneacutefique dans les reacutegions ougrave seacutevissent des fusarioses maladies affectant la santeacute du maiumls

Agrave un stade avanceacute les eacutepis de maiumls se couvrent de moisissures symptocircme de lrsquoinstallation des champignons pathogegravenes des Fusarium agents de cette maladie Les fusarioses srsquoaccompagnent dans des conditions environnementales favorables pour leur deacuteveloppement de production de mycotoxines (toxines produites par des champignons) extrecircmement dangereuses et deacuteleacutetegraveres qui contaminent les reacutecoltes

Selon la nature des mycotoxines produites diffeacuterentes pathologies peuvent survenir chez lrsquohomme ou chez lrsquoanimal atteintes reacutenales du foie du tube digestif du systegraveme immunitaire et de lrsquoappareil reproducteur Certaines mycotoxines sont canceacuterogegravenes drsquoautres sont des perturbateurs endocriniens Des maladies seacutevegraveres ont eacuteteacute constateacutees chez les humains agrave la suite de consommation de farines contamineacutees Dans notre meacutemoire historique

20 Voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit21 Laurent Folcher et al laquo Lower mycotoxin levels in Bt maize grain raquo Agronomy for Sustainable Development vol 30 ndeg 4 deacutecembre 2010 p 711-719(httpslinkspringercomcontentpdf1010512Fagro2F2010005pdf)

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figure encore au Moyen Acircge le mal des Ardents ou feu de saint Antoine qui provoquait des hallucinations et des troubles circulatoires pouvant aller jusqursquoau deacutecegraves ou encore dans les anneacutees 1950 la consommation de pain agrave Pont-Saint-Esprit qui se soldera par la mort de dix personnes et une cinquantaine drsquointernements psychiatriques

Eacutepis de maiumls drsquoune parcelle expeacuterimentale cultiveacutee avec des maiumls Bt et conventionnels

A B

(A) lrsquoeacutepi de maiumls conventionnel est fusarieacute apregraves avoir eacuteteacute attaqueacute par les insectes ravageurs

(B) lrsquoeacutepi de maiumls Bt MON 810 est sain et indemne

Source Catherine Regnault-Roger photos prises en Espagne en 2010

Lrsquoalimentation animale nrsquoest pas en reste Des chevaux ont ainsi eacuteteacute intoxiqueacutes par des fourrages ou des litiegraveres contamineacutes par ces mycotoxines et les eacuteleveurs de cochons connaissent bien les troubles gastro-intestinaux et de la croissance qursquooccasionnent agrave leurs animaux des lots de ceacutereacuteales contamineacutees En 1960 des eacutelevages de dindons britanniques ont eacuteteacute deacutecimeacutes par des arachides importeacutees du Seacuteneacutegal et contamineacutees par des aflatoxines seacutecreacuteteacutees par un champignon srsquoeacutepanouissant en milieu tropical lrsquoAspergillus 22 La prise de conscience du risque mycotoxines a conduit les autoriteacutes sanitaires europeacuteennes agrave eacutetablir une reacuteglementation en 2007 fixant des seuils agrave ne pas deacutepasser

22 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Comment preacutevenir le risque de mycotoxines dans la production agricole raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 322 octobre-deacutecembre 2017 p 45-48(wwwpseudo-sciencesorgComment-prevenir-le-risque-de-mycotoxines-dans-la-production-agricole)

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Des travaux de recherche ont montreacute que la transformation geacuteneacutetique dont beacuteneacuteficie le maiumls Bt MON 810 diminue non seulement le nombre des insectes ravageurs qui sont deacutecimeacutes par la toxine Bt apregraves consommation des tiges ou eacutepis mais aussi les teneurs en mycotoxines dans les reacutecoltes 23 En effet la diminution des insectes phytophages conduit agrave la reacuteduction du nombre de blessures qursquoils infligent agrave la plante en se nourrissant et par lesquelles srsquoinstallent les champignons pathogegravenes agents des fusarioses et producteurs de mycotoxines

La culture du maiumls MON 810 en diminuant lrsquoincidence de fusarioses et le risque mycotoxines bonifie la qualiteacute sanitaire des reacutecoltes ce qui nrsquoest pas sans conseacutequence sur la santeacute animale qursquoelle preacuteserve Une eacutetude italienne a deacutemontreacute que des porcelets nourris avec du maiumls contamineacute par des mycotoxines avaient une perte de poids significative par rapport agrave ceux alimenteacutes avec du maiumls transgeacutenique Bt MON 810 24

2 Faire face au reacutechauffement climatique

Le risque mycotoxines est un risque eacutemergent en Europe aggraveacute par le reacutechauffement climatique En effet aux champignons toxinogegravenes classiques du genre Fusarium srsquoajoute agrave la faveur drsquoeacuteteacutes tregraves chauds lrsquoinstallation de champignons qui prolifegraverent normalement dans les pays tropicaux comme les dangereux Aspergillus (mentionneacutes preacuteceacutedemment agrave propos drsquoarachides) seacutecreacutetant des aflatoxines Ainsi au cours de ces derniegraveres anneacutees plusieurs contaminations par des mycotoxines de produits commercialiseacutes ont eacuteteacute constateacutees ce qui aurait pu avoir des conseacutequences dramatiques sans la vigilance des services de controcircle sanitaire

En 2013 du lait importeacute drsquoEurope de lrsquoEst a eacuteteacute refuseacute en France en raison de fortes teneurs en mycotoxines les vaches avaient consommeacute des fourrages contamineacutes par des moisissures En mai 2014 ce sont des galettes de maiumls bio Auchan et du son de bleacute Bio-Village de la marque Repegravere (Leclerc) qui sont retireacutes en hacircte des rayons des supermarcheacutes en raison de teneurs drsquoune mycotoxine (le DON ou deacuteoxynivaleacutenol) au-delagrave des seuils reacuteglementaires En juin 2014 le journal italien Il Fatto Quotidiano a rapporteacute le scandale de la commercialisation de meules drsquoun fromage italien tregraves appreacutecieacute le parmesan contamineacute aux aflatoxines scandale car il semblerait que les fromagers aient

23 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos laquo Lrsquointeacuterecirct des plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees pour la production agricole le cas du maiumls Bt raquo in Agnegraves Ricroch Yves Datteacutee et Marc Fellous (dir) Biotechnologies veacutegeacutetales Environnement alimentation santeacute Vuibert 2011 p 200-21124 Voir Filippo Rossi Mauro Morlacchini Giorgio Fusconi Amedeo Pietri et Gianfranco Piva laquo Effects of insertion of Bt gene in corn and different fumonisin content on growth performance of weaned piglets raquo Italian Journal of Animal Science vol 10 ndeg 2 2011 p 95-100(wwwtandfonlinecomdoipdf104081ijas2011e19needAccess=true)

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neacutegligeacute la contamination du lait qui servait agrave faire le fromage (des arrestations ont eacuteteacute opeacutereacutees) Cette contamination reacutesultait des eacuteteacutes caniculaires de 2012 et 2013 au cours duquel les vaches avaient eacuteteacute nourries avec du maiumls grain ou de lrsquoensilage contenant des champignons Aspergillus Les autoriteacutes des diffeacuterents pays europeacuteens ont pu ainsi constater agrave cette occasion que lors de conditions climatiques favorables ces Aspergillus qui seacutevissent de maniegravere endeacutemique en Afrique contaminant les reacutecoltes de ceacutereacuteales mal conserveacutees pouvaient prolifeacuterer sur le maiumls dans le sud ou lrsquoest de lrsquoEurope Cet exemple deacutemontre qursquoen preacuteservant la santeacute du veacutegeacutetal en le proteacutegeant de ses bioagresseurs on diminue les risques pour la santeacute animale et la santeacute humaine Le maiumls MON 810 se reacutevegravele ecirctre un outil efficace pour la santeacute dans son concept One Health Dans ces conditions il a sembleacute surprenant du point de vue scientifique et de la santeacute publique que la France interdise en 2014 par la loi 2014-567 la culture des maiumls geacuteneacutetiquement modifieacutes sur son sol 25

IV AMEacuteLIORATION DE LA SANTEacute ENVIRONNEMENTALE

1 Ameacutelioration des itineacuteraires techniques phytosanitaires

Une des conseacutequences logiques de lrsquoameacutelioration geacuteneacutetique des veacutegeacutetaux cultiveacutes visant agrave leur confeacuterer une meilleure aptitude agrave limiter les effets de leurs bioagresseurs est une adaptation dans lrsquoutilisation des produits de traitement que sont les insecticides les fongicides et les herbicides pour la conduite des cultures et diminuer les traitements de confort crsquoest-agrave-dire lrsquoadministration agrave titre preacuteventif

La preacutevention dans la conduite des cultures est en effet une speacuteculation sur un futur qui ne se produit pas toujours dans certains cas on gagne en empecircchant une infestation de prendre de lrsquoampleur dans drsquoautres on traite pour rien car la meacuteteacuteorologie a changeacute ou bien les conditions drsquoinstallation du parasite ne sont plus reacuteunies Crsquoest lagrave ougrave se situe le savoir-faire drsquoun agriculteur avec les technologies qursquoil a agrave sa disposition savoir traiter au bon moment au bon endroit et agrave la bonne dose

Avec les plantes biotech les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont donc modifieacutes Pour reprendre notre exemple une culture de maiumls

25 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Interdiction du maiumls Bt MON 810 en France un vrai risque pour la seacutecuriteacute alimentaire raquo La Revue de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France ndeg 5 janvier 2015 p 19-21 (numeacutero teacuteleacutechargeable sur wwwacademie-agriculturefrpublicationsrevue-aafpage=1)

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Bt MON 810 dispense drsquoutiliser des pulveacuterisations drsquoinsecticides contre la pyrale et la seacutesamie En produisant la proteacuteine insecticide Cry1Ab de maniegravere continue le maiumls est mieux proteacutegeacute agrave tous les stades de son deacuteveloppement Cette reacuteduction drsquoinsecticides sera drsquoautant plus sensible dans les reacutegions ougrave plusieurs geacuteneacuterations de pyrale ou de seacutesamie se succegravedent la mecircme anneacutee En France ce pheacutenomegravene eacutetait traditionnellement tregraves preacutesent dans les reacutegions meacuteridionales au climat chaud et moins dans les reacutegions plus septentrionales particuliegraverement en Alsace dans lesquelles la pyrale deacuteveloppe une seule geacuteneacuteration par an Mais le changement climatique est en train de bouleverser la donne Un bulletin publieacute par la chambre reacutegionale drsquoagriculture du Centre-Val de Loire de lrsquoautomne 2018 deacutecrit des cas de deux geacuteneacuterations annuelles de pyrale du maiumls au lieu drsquoune dans la Champagne beauceronne et la Sologne-Val de Loire la Touraine (mais pas en Beauce-Perche ou dans le Gacirctinais) La seacutesamie autrefois absente y est captureacutee reacuteguliegraverement depuis 2010 et son aire de reacutepartition srsquoeacutetend depuis 2016 au nord de la Loire 26 Le renouvellement rapprocheacute de ces insectes ravageurs neacutecessite alors plusieurs traitements au cours de la saison Avec le maiumls Bt MON 810 rien de tel puisque la plante se protegravege elle-mecircme 27 Lrsquoeacuteconomie en insecticides qui en reacutesulte diminue les risques de reacutesidus de pesticides dans les aliments et ameacuteliore la seacutecuriteacute alimentaire Elle preacutesente eacutegalement des avantages eacutecologiques en abaissant les risques de contaminations de pesticides dans la biosphegravere 28 ainsi que les eacutemissions de gaz agrave effet de serre lieacutes aux passages des engins agricoles dans les parcelles pour les traitements Elle se traduit eacutegalement par des avantages eacuteconomiques en reacuteduisant le coucirct des intrants et le temps de travail de lrsquoopeacuterateur agricole

2 Diminution du gaz agrave effet de serre CO2

Les avantages eacutecologiques deacutecrits ci-dessus agrave propos du maiumls MON 810 concernent toutes les cultures GM Au Royaume-Uni deux experts en eacuteconomie appliqueacutee aux biotechnologies eacutetablissent annuellement un bilan annuel de lrsquoimpact environnemental de cultures biotech Ils ont eacutevalueacute que le deacuteveloppement actuel de ces cultures (pour rappel une surface de 1917 millions drsquohectares en 2018) permet dans sa globaliteacute de diminuer lrsquoeacutemission du gaz agrave effet de serre CO2 de 271 millions de tonnes Cette eacuteconomie est lieacutee aux changements des pratiques agricoles (reacuteduction des pulveacuterisations drsquoinsecticides et drsquoherbicides pour 29 millions de tonnes de CO2) et aux

26 Voir Bulletin de santeacute du veacutegeacutetal maiumls Reacutegion Centre-Val de Loire ndeg16 bilan 30 octobre 2018(httpswwwarvalis-infosfr_pluginsWMS_BO_GallerypagegetElementStreamjspzid=53673ampprop=file)27 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos art cit28 La biosphegravere comprend tous les organismes vivants et leurs milieux de vie donc la totaliteacute des eacutecosystegravemes preacutesents sur la Terre dans lrsquoeau ou dans lrsquoair

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techniques culturales simplifieacutees (TCS) qui diminuent la quantiteacute de carburant consommeacutee par les machines agricoles (eacuteconomie de 242 millions de tonnes de CO2) Les TCS srsquoaccompagnent en outre drsquoune moindre vulneacuterabiliteacute des sols agrave lrsquoeacuterosion et drsquoune augmentation de la biodiversiteacute tellurique (vers de terre insectes du sol comme les collemboles)

La reacuteduction de substances actives consommeacutees lors des traitements insecticides et herbicides a eacutegalement eacuteteacute calculeacutee Sur une peacuteriode de vingt et un ans (depuis 1996) elle est eacutevalueacutee agrave 671 millions de kilogrammes 29 Agrave cette eacutevaluation srsquoajoute un indicateur le quotient de lrsquoimpact environnemental (Environmental Impact Quotient EIQ) eacutetabli pour chaque substance active phytopharmaceutique dans les champs Les auteurs constatent une ameacutelioration de ce quotient autour de 185 ainsi qursquoune diminution de 8 des quantiteacutes de pesticides utiliseacutes Les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont ameacutelioreacutes et sont devenus plus vertueux

3 Augmentation de la biodiversiteacute

Une autre conseacutequence de la culture des plantes biotech est de favoriser la biodiversiteacute agricole La commercialisation des plantes GM srsquoest traduite par une augmentation du nombre de varieacuteteacutes cultiveacutees Bernard Le Buanec de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France donne agrave ce propos quelques chiffres 87 varieacuteteacutes diffeacuterentes de maiumls Bt incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 810 ont eacuteteacute cultiveacutees sur 35 000 hectares en Catalogne en 2016 en Inde il est deacutenombreacute 205 varieacuteteacutes de coton cultiveacutees incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 et 309 varieacuteteacutes pour la modification MON 15985 30 De son cocircteacute Jean-Claude Pernollet eacutegalement membre de de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France mentionne plus de 4 300 varieacuteteacutes de maiumls transgeacuteniques commercialiseacutees sous 202 marques diffeacuterentes et produites par 173 entreprises 31

La lutte contre les maladies contribue aussi agrave sauver la biodiversiteacute locale par la preacuteservation deacutejagrave eacutevoqueacutee drsquoespegraveces conventionnelles menaceacutees agrave lrsquoinstar des pruniers sauveacutes de la sharka et des papayers drsquoHawaii proteacutegeacutes du Papaya ringspot virus (PRSV)

On observe aussi la preacuteservation des insectes beacuteneacutefiques pour les cultures (entomofaune auxiliaire) sur les parcelles cultiveacutees avec une plante transgeacutenique lrsquoeacutepandage drsquoun insecticide tue la plupart des insectes du champ tandis que

29 Graham Brookes et Peter Barfoot laquo Farm income and production impacts of using GM crop technology 1996-2016 raquo GM Crops amp Food vol 9 ndeg 2 2018 p 59-89(wwwtandfonlinecomdoipdf1010802164569820181464866needAccess=true)30 Bernard Le Buanec laquo La diversiteacute geacuteneacutetique en agriculture raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculture Parole agrave la science Presses des Mines 2018 p 169-18731 Voir Jean Claude Pernollet laquo Plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculturehellip op cit p 188-204

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la plante biotech ne tue que ceux qui srsquoattaquent agrave elle en les empoisonnant Une augmentation de la biodiversiteacute sur des parcelles de cotonnier GM a ainsi eacuteteacute observeacutee en Chine si les deacutegacircts de la noctuelle du cotonnier ont bien eacuteteacute reacuteduits gracircce agrave la toxiciteacute que manifeste la plante envers cet insecte la reacuteduction des insecticides a favoriseacute lrsquoaugmentation des populations de trois groupes majeurs drsquoinsectes auxiliaires que sont les coccinelles les araigneacutees et les chrysopes 32 Une constatation de mecircme nature a eacuteteacute reacutealiseacutee par Claude Menara 33 agriculteur du sud-ouest de la France (Lot-et-Garonne) quand il cultivait du maiumls MON 810 sur son exploitation avant lrsquointerdiction de 2014

4 Les risques de disseacutemination par flux de gegravenes

La possibiliteacute de disseacutemination non intentionnelle des transgegravenes entre espegraveces diffeacuterentes doit ecirctre consideacutereacutee de maniegravere diffeacuterente selon qursquoil srsquoagit des espegraveces interfertiles ou drsquoespegraveces qui ne peuvent pas srsquohybrider entre elles indique Jean-Claude Pernollet dans le bilan qursquoil a dresseacute en 2018 des risques et avantages environnementaux des plantes biotech Dans le second cas souligne-t-il laquo lrsquoinsertion drsquoun transgegravene viable et sa seacutelection demandent beaucoup de temps de sorte qursquoelle nrsquoest pas observable agrave une eacutechelle de temps humaine 34 raquo tandis que dans le premier cas il faudra prendre des mesures de coexistence des varieacuteteacutes cultiveacutees en observant des distances agrave respecter entre les parcelles ou en deacutecalant les semis si on veut eacuteviter agrave tout prix drsquoeacuteventuelles hybridations fortuites qui rappelons-le nrsquoont pas de conseacutequences neacutegatives sanitaires et environnementales

Ce problegraveme est surtout souleveacute par les exploitants qui pratiquent lrsquoagriculture biologique dont le cahier des charges refuse la culture des plantes biotech et lrsquoutilisation de certains pesticides organiques de synthegravese (tout en acceptant cependant des pesticides chimiques mineacuteraux eacutecotoxiques comme les bouillies agrave base de cuivre ou des varieacuteteacutes cultiveacutees comme le bleacute Renan issues de croisements par des meacutethodes de geacutenie geacuteneacutetique 35) Une preacutesence fortuite de plantes GM agrave une teneur supeacuterieure agrave 09 dans leurs parcelles aurait une incidence eacuteconomique sur la valeur de leurs reacutecoltes qui ne seraient plus consideacutereacutees comme laquo bio raquo

32 Voir Geneviegraveve De Lacour laquo Le coton GM favorise la biodiversiteacute selon une eacutetude chinoise raquo journaldelenvironnementnet 15 juin 2012 (wwwjournaldelenvironnementnetarticlele-coton-gm-favorise-la-biodiversite-selon-une-etude-chinoise29487)33 Voir Daniel Cadis laquo Claude Meacutenara ldquoMon maiumls transgeacutenique est le plus eacutecologique rdquo raquo lefigarofr 6 avril 2007(wwwlefigarofractualite2007040601001-20070406ARTFIG90080-claude_menara_mon_mais_transgenique_est_le_plus_ecologiquephp)34 Jean Claude Pernollet art cit p 19535 Andreacute Gallais laquo La principale varieacuteteacute de bleacute ldquobiordquo serait-elle geacuteneacutetiquement modifieacutee raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 314 octobre 2015 p 46-48 (httpswwwpseudo-sciencesorgLa-principale-variete-de-ble-bio-serait-elle-genetiquement-modifiee)

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extraite Depuis 2013 un caractegravere de toleacuterance agrave la seacutecheresse est inteacutegreacute dans les empilements de maiumls et reacutepond agrave une forte demande notamment en Afrique puisque la superficie a augmenteacute pour passer de 50 000 hectares en 2013 agrave 12 million en 2016 et agrave 14 million en 2017

Eacutevolution des surfaces biotech cultiveacutees entre 1996 et 2017En 1996 premiegravere anneacutee de commercialisation des plantes biotech les espegraveces cultiveacutees eacutetaient le tabac (35 soit 1 million drsquohectares) le cotonnier (27 soit 800 000 hectares) le soja (18 soit 500 000 hectares) le maiumls (10 ) le canola (5 ) la tomate (4 ) et la pomme de terre (moins de 1 ) Les eacuteveacutenements de transformations concernaient la reacutesistance aux virus (40 ) et la reacutesistance aux insectes (37 ) ainsi que la toleacuterance agrave des herbicides (23 )

En 1997 les surfaces cultiveacutees se sont consideacuterablement multiplieacutees (11 millions drsquohectares) Les plantes toleacuterantes agrave un herbicide repreacutesentaient 63 des surfaces cultiveacutees celles reacutesistantes aux insectes 30 et celles reacutesistantes aux virus 7 Le soja le maiumls le cotonnier et le colza (canola) repreacutesentent 86 des cultures GM et 75 des superficies se situent sur le continent nord-ameacutericain Agrave la fin de lrsquoanneacutee 1997 srsquoest mis en place le scheacutema que lrsquoon connaicirct maintenant de quatre cultures dominantes (soja maiumls cotonnier colzacanola) et une hieacuterarchie dans les eacuteleacutements de transformation qui est encore respecteacutee aujourdrsquohui la toleacuterance agrave un ou des herbicides (HT) surclasse la reacutesistance aux insectes (IR)

Dix ans plus tard en 2007 ce sont 1143 millions drsquohectares qui sont cultiveacutes en plantes transgeacuteniques et en 2018 les plantes GM occupent une superficie de 1917 millions drsquohectares Les superficies des terres cultiveacutees en soja biotech par rapport au soja conventionnel sont devenues majoritaires (64 en 2007 79 en 2017) pour le coton eacutegalement (473 en 2007 771 en 2017) Les superficies de maiumls biotech ont augmenteacute elles aussi passant drsquoun pourcentage de 24 de la surface totale mondiale de cette culture agrave 32 en 2017 Pour le colza (canola) lrsquoeacutevolution se situe de 20 des terres cultiveacutees en canola en 2007 agrave 30 en 2017 Les plantes IR repreacutesentent 13 des surfaces cultiveacutees 47 pour les plantes HT mais 40 des surfaces sont cultiveacutees avec des varieacuteteacutes polyvalentes (HT-IR) capables de reacutesister aux insectes ravageurs et drsquoecirctre en mecircme temps deacutesherbeacutees plus facilement (empilage de gegravenes)

Agrave cocircteacute de ces quatre cultures majeures apparaissent sur le marcheacute de nouvelles espegraveces de plantes biotech cultiveacutees sur de petites eacutechelles la canne agrave sucre lrsquoalfalfa (luzerne) la papaye la pomme de terre la betterave agrave sucre lrsquoaubergine et la courge

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Au deacutebut la commercialisation des plantes transgeacuteniques a eacuteteacute reacutealiseacutee par une majoriteacute des grandes socieacuteteacutes priveacutees (Monsanto AgrEvo Florigene Calgene SEITA Zenecahellip) mais aussi par des universiteacutes qui valorisaient les travaux de recherche de leurs laboratoires (Cornell University ou Universiteacute du Saskatchewan par exemple 12) Puis au fil des anneacutees des concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes du secteur des semences et de lrsquoagrochimie se sont opeacutereacutees faccedilonnant la structuration actuelle avec trois groupes majeurs ancreacutes sur trois reacutegions diffeacuterentes Corteva Agriscience (2019) aux Eacutetats-Unis (siegravege social au Delaware) ChemChina et sa filiale Syngenta (2017) en Chine (siegravege social agrave Peacutekin) et Bayer CropScience (2018) ayant absorbeacute Monsanto en Europe (siegravege social en Allemagne) Ces consortiums ont les moyens de faire face agrave des reacuteglementations de plus en plus exigeantes tout particuliegraverement agrave celles de lrsquoUnion europeacuteenne 13 reacuteclamant des dossiers de demandes drsquohomologation et de suivi postcommercialisation tregraves oneacutereux agrave constituer (plus de 100 millions drsquoeuros par dossier 14)

12 Voir Clive James et Anatole F Krattiger laquo Global Review of the Field Testing and Commercialization of Transgenic Plants 1986 to 1995 The First Decade of Crop Biotechnology raquo ISAAA Briefs ndeg 1 1996(wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs01downloadisaaa-brief-01-1996pdf)13Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour linnovation politique janvier 202014 Communication personnelle drsquoAlain Toppan directeur geacuteneacuteral du groupe Biogemma (2017-2018) ancien chef deacuteveloppement OGM Europe du groupe Limagrain puis du groupe Vilmorin (2006-2017)

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Source adapteacute reacuteviseacute et actualiseacute agrave partir drsquoun scheacutema initialement proposeacute par Bernard Ambolet laquo La chimie organique au service de lrsquoagriculture raquo in Catherine Regnault-Roger et Andreacute Fougeroux Santeacute du veacutegeacutetal 100 ans deacutejagrave Regards sur la phytopharmacie Presses des Mines 2018 p 86

Concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes pour former les trois grands groupes leaders du secteur agricole (agrochimie amp biotechnologies)

Corteva Agriscience

2019

DowDuPont 2017

Dow Elanco 1989

Dupont de Nemours

Dow AgroSciences

2007

Elanco (Eli Lilly amp Co)

Dow Chemical Company

Dow AgroSciences

1997Rohm

and Haas

Syngenta 2000 CHEMCHINA

Novartis 1996

Ciba Geigy 1970 Sandoz Zeneca Astra

ICI Imperial Chemical

IndustriesStaufferGeigy Ciba

Astra Zeneca 1999

CHEMCHINA Syngenta

(filiale) 2017

Bayer CropScience

2003Monsanto

Aventis CropScience

1999Bayer

Fisons Rhocircne Poulenc AgrochimieSchering Roussel

Uclaf Hoechst

Bayer CropScience

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II LES PROMESSES DES NOUVELLES BIOTECHNOLOGIES (NBT) POUR LA SANTEacute VEacuteGEacuteTALE

Les derniegraveres techniques drsquoeacutedition du geacutenome sont plus preacutecises plus rapides et moins oneacutereuses que la transgeacutenegravese ou la mutageacutenegravese aleacuteatoire et ont eacuteteacute de ce fait tregraves vite inteacutegreacutees dans la boicircte agrave outils des seacutelectionneurs de semences pour optimiser lrsquoameacutelioration varieacutetale des plantes cultiveacutees crsquoest drsquoailleurs pourquoi elles sont appeleacutees communeacutement laquo New Plant Breeding Techniques raquo ou NPBT (nouvelles techniques de seacutelection veacutegeacutetale)

Elles sont utiliseacutees pour provoquer une modification de lrsquoADN geacutenomique en creacuteant des mutations cibleacutees par substitution drsquoun nucleacuteotide 15 par un autre par une deacuteleacutetion ou insertion de nucleacuteotides ou encore en induisant des coupures de lrsquoADN pour y inseacuterer un nouveau fragment Avec certaines de ces nouvelles techniques cette coupure est si preacutecise qursquoon parle de laquo ciseaux moleacuteculaires raquo Ces modifications sont tregraves cibleacutees et la notion de reacuteeacutecriture du geacutenome ou drsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) srsquoest imposeacutee En effet il ne srsquoagit pas de provoquer un grand bouleversement de lrsquoADN par lrsquoaction agrave lrsquoaveugle drsquoun rayonnement physique et drsquoun agent chimique mutagegravene comme cela se produit dans une mutation aleacuteatoire ou encore de proceacuteder agrave lrsquointroduction au hasard drsquoun nouvel ADN dans une cellule agrave lrsquoaide de diverses techniques de peacuteneacutetration comme cela se fait dans une transgeacutenegravese Agrave ces modifications aleacuteatoires succegravede une deuxiegraveme phase de tri entre plusieurs milliers de cellules obtenues afin de seacutelectionner celles qui portent la transformation du geacutenome rechercheacutee En proceacutedant par eacutedition geacutenomique les effets hors cible 16 se sont consideacuterablement reacuteduits et ont par conseacutequent diminueacute la phase de tri ce qui eacuteconomise du temps et de lrsquoargent De plus en utilisant certaines techniques drsquoeacutedition du geacutenome il est impossible de distinguer si lrsquoorganisme que lrsquoon examine provient drsquoune manipulation geacuteneacutetique en laboratoire ou reacutesulte drsquoune mutation spontaneacutee intervenue dans la nature Avec de tels outils de preacutecision les eacutetapes drsquoune seacutelection veacutegeacutetale classique pour lrsquoameacutelioration varieacutetale se sont consideacuterablement alleacutegeacutees et les recherches dans le domaine du veacutegeacutetal se deacuteveloppent intenseacutement

15 Le nucleacuteotide est lrsquouniteacute de base des acides nucleacuteiques (ADN et ARN) constitueacutee drsquoune base azoteacutee drsquoun pentose et de groupes phosphates16 Transformation qui se situe agrave un autre endroit du geacutenome que celui viseacute

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Une revue reacutecente de la litteacuterature scientifique recense les publications sur le sujet des NPBT entre janvier 1996 et fin mai 2018 17 Sur 1 328 eacutetudes consacreacutees aux applications de lrsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) dans le domaine des plantes agricoles et modegraveles la technique CRISPR deacutecouverte en 2012 a le plus mobiliseacute les chercheurs 1 032 articles lui sont consacreacutes Lrsquoeacutedition de base (base editing) la tregraves reacutecente technique drsquoeacutedition du geacutenome qui est mentionneacutee pour la premiegravere fois en novembre 2017 a deacutejagrave susciteacute 42 articles en six mois

Publications de recherche consacreacutees aux diffeacuterentes NPBT par techniques entre janvier 1996 et fin mai 2018

CRISPR Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats

TALEN Transcription activator-like effector nuclease

ZFN Zinc Finger Nuclease Technology

ODM-MN Oligonucleotide Directed Mutagenesis- New Breeding Techniques Meganuclease

BE Base Editing

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

17 Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

CRISPR 79

TALEN 9

ODM- MN 4 ZFN

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Ces publications ont concerneacute vingt-huit espegraveces de plantes cultiveacutees On remarque lrsquoimportance du riz ce qui ne surprend pas quand on sait que le continent asiatique a piloteacute agrave lui seul plus de 50 de ces publications de recherche 18 La deuxiegraveme plante la plus eacutetudieacutee est la plante modegravele Arabidopsis taliana lrsquoArabette des dames Les organismes modegraveles sont eacutetudieacutes par toute la communauteacute scientifique internationale et donnent des points de repegraveres en matiegravere drsquoavanceacutees scientifiques

Sur lrsquoensemble des projets de recherche 99 portaient sur des applications commerciales ou industrielles directes pour ameacuteliorer (par ordre deacutecroissant)

ndash des caractegraveres agronomiques (itineacuteraires techniques croissance rendement) 38

ndash la qualiteacute alimentaire (nutrition humaine et animale) 28

ndash la toleacuterance aux stress biotiques (insectes ravageurs maladies virus etc) 16

ndash la toleacuterance aux stress abiotiques (seacutecheresse carence en azote rayonnements UV etc) 5

ndash la toleacuterance agrave des herbicides 8

ndash la valorisation industrielle 5

Les techniques de transformation sont tregraves majoritairement des modifications mineures de type SDN1 point de mutation ou eacutedition de base (92 ) Pour les modifications du geacutenome plus conseacutequentes 3 sont classeacutees en SDN2 et 5 en SDN3 19

18 Voir agrave ce sujet la troisiegraveme note de cette seacuterie Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 202019 Pour une deacutefinition des SDN (site directed nuclease) voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit Pour rappel SDN1 inactivation drsquoun gegravene par coupure cibleacutee et reacuteparation deacutefectueuse (deacuteleacutetion ou insertion de quelques nucleacuteotides) SDN2 modification cibleacutee de quelques nucleacuteotides dans un gegravene donneacute SDN3 insertion cibleacutee drsquoun ADN eacutetranger agrave un site donneacute

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Espegraveces veacutegeacutetales eacutetudieacutees par NPBT (entre janvier 1996 et fin mai 2018) par importance deacutecroissante du nombre de publications de recherche deacutedieacutees

Riz

Arabidopsis

Tomate Bleacute

MoussesTabac

MaiumlsAlgues

Soja

Pomme de terre

465

77107

5323

218

6384

4921

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al art cit

Les recherches se sont deacuterouleacutees dans 68 pays et deux drsquoentre eux sont particuliegraverement actifs la Chine (599 publications soit 40 ) et les Eacutetats-Unis (487 publications soit 33 ) Parmi les laboratoires et socieacuteteacutes tregraves en pointe sur ces recherches on note un fort investissement des organismes chinois (Acadeacutemie des sciences de Chine et les acadeacutemies drsquoagriculture de diverses provinces ainsi que des universiteacutes chinoises) non seulement pour les eacutetudes sur le riz pour lesquelles ils deacuteploient des activiteacutes intenses mais aussi sur le colza le cotonnier la tomate et le bleacute La Chine est leader pour les applications agricoles

De nombreuses universiteacutes ameacutericaines (Californie Minnesota Florida Kansas State Penn State) quelques universiteacutes au Japon (Tamagawa Tsukuba Tosushima) et en Europe (universiteacute de Kiel en Allemagne universiteacute Paris-Saclay et de Montpellier en France) ou des centres de recherche bien connus comme lrsquoInstitut des sciences Weizmann en Israeumll ou lrsquoInstitut Max-Planck en Allemagne ou lrsquoInstituto de Agricultura Sostenible du Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas (CIC) en Espagne ainsi que des socieacuteteacutes du secteur priveacute (DuPont-Pioneer Syngenta seeds Cellectis Plant Sciences Calyxt Dow AgroScience) sont tregraves engageacutes dans ces recherches

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III OGM ET OGE VEacuteGEacuteTAUX OUTILS POUR ONE HEALTH UN MONDE UNE SEULE SANTEacute

Comme nous lrsquoavons vu dans la premiegravere note de cette seacuterie 20 en preacuteservant la santeacute des humains et des animaux nous preacuteservons la santeacute du monde car dans le cadre du concept One Health il nrsquoy a qursquoun seul monde et une seule santeacute La santeacute du veacutegeacutetal srsquoinscrit pleinement dans ce concept et les OGM et OGE illustrent parfaitement qursquoen ameacuteliorant la santeacute du veacutegeacutetal avec les biotechnologies veacutegeacutetales on a la possibiliteacute drsquoameacuteliorer la santeacute de tous

1 Un cas drsquoeacutecole le maiumls Bt MON 810 et le risque mycotoxines

Le maiumls Bt MON 810 la seule plante transgeacutenique cultiveacutee dans lrsquoUnion europeacuteenne (essentiellement aujourdrsquohui en Espagne et un peu au Portugal) est un cas drsquoeacutecole Ce maiumls est geacuteneacutetiquement modifieacute par incorporation drsquoun gegravene qui permet aux cellules de la plante de syntheacutetiser une proteacuteine agrave caractegravere insecticide Celle-ci perturbe le fonctionnement digestif de deux ravageurs majeurs de cette culture la pyrale du maiumls (Ostrinia nubilalis) et la seacutesamie (Sesamia nonagrioides) Les varieacuteteacutes de maiumls MON 810 les controcirclent efficacement en diminuant les populations de ces insectes de plus de 90 dans les parcelles cultiveacutees 21 Outre la limitation des deacutegacircts des insectes sur les eacutepis et les tiges de maiumls ce maiumls transgeacutenique deacuteveloppe un effet beacuteneacutefique dans les reacutegions ougrave seacutevissent des fusarioses maladies affectant la santeacute du maiumls

Agrave un stade avanceacute les eacutepis de maiumls se couvrent de moisissures symptocircme de lrsquoinstallation des champignons pathogegravenes des Fusarium agents de cette maladie Les fusarioses srsquoaccompagnent dans des conditions environnementales favorables pour leur deacuteveloppement de production de mycotoxines (toxines produites par des champignons) extrecircmement dangereuses et deacuteleacutetegraveres qui contaminent les reacutecoltes

Selon la nature des mycotoxines produites diffeacuterentes pathologies peuvent survenir chez lrsquohomme ou chez lrsquoanimal atteintes reacutenales du foie du tube digestif du systegraveme immunitaire et de lrsquoappareil reproducteur Certaines mycotoxines sont canceacuterogegravenes drsquoautres sont des perturbateurs endocriniens Des maladies seacutevegraveres ont eacuteteacute constateacutees chez les humains agrave la suite de consommation de farines contamineacutees Dans notre meacutemoire historique

20 Voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit21 Laurent Folcher et al laquo Lower mycotoxin levels in Bt maize grain raquo Agronomy for Sustainable Development vol 30 ndeg 4 deacutecembre 2010 p 711-719(httpslinkspringercomcontentpdf1010512Fagro2F2010005pdf)

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figure encore au Moyen Acircge le mal des Ardents ou feu de saint Antoine qui provoquait des hallucinations et des troubles circulatoires pouvant aller jusqursquoau deacutecegraves ou encore dans les anneacutees 1950 la consommation de pain agrave Pont-Saint-Esprit qui se soldera par la mort de dix personnes et une cinquantaine drsquointernements psychiatriques

Eacutepis de maiumls drsquoune parcelle expeacuterimentale cultiveacutee avec des maiumls Bt et conventionnels

A B

(A) lrsquoeacutepi de maiumls conventionnel est fusarieacute apregraves avoir eacuteteacute attaqueacute par les insectes ravageurs

(B) lrsquoeacutepi de maiumls Bt MON 810 est sain et indemne

Source Catherine Regnault-Roger photos prises en Espagne en 2010

Lrsquoalimentation animale nrsquoest pas en reste Des chevaux ont ainsi eacuteteacute intoxiqueacutes par des fourrages ou des litiegraveres contamineacutes par ces mycotoxines et les eacuteleveurs de cochons connaissent bien les troubles gastro-intestinaux et de la croissance qursquooccasionnent agrave leurs animaux des lots de ceacutereacuteales contamineacutees En 1960 des eacutelevages de dindons britanniques ont eacuteteacute deacutecimeacutes par des arachides importeacutees du Seacuteneacutegal et contamineacutees par des aflatoxines seacutecreacuteteacutees par un champignon srsquoeacutepanouissant en milieu tropical lrsquoAspergillus 22 La prise de conscience du risque mycotoxines a conduit les autoriteacutes sanitaires europeacuteennes agrave eacutetablir une reacuteglementation en 2007 fixant des seuils agrave ne pas deacutepasser

22 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Comment preacutevenir le risque de mycotoxines dans la production agricole raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 322 octobre-deacutecembre 2017 p 45-48(wwwpseudo-sciencesorgComment-prevenir-le-risque-de-mycotoxines-dans-la-production-agricole)

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Des travaux de recherche ont montreacute que la transformation geacuteneacutetique dont beacuteneacuteficie le maiumls Bt MON 810 diminue non seulement le nombre des insectes ravageurs qui sont deacutecimeacutes par la toxine Bt apregraves consommation des tiges ou eacutepis mais aussi les teneurs en mycotoxines dans les reacutecoltes 23 En effet la diminution des insectes phytophages conduit agrave la reacuteduction du nombre de blessures qursquoils infligent agrave la plante en se nourrissant et par lesquelles srsquoinstallent les champignons pathogegravenes agents des fusarioses et producteurs de mycotoxines

La culture du maiumls MON 810 en diminuant lrsquoincidence de fusarioses et le risque mycotoxines bonifie la qualiteacute sanitaire des reacutecoltes ce qui nrsquoest pas sans conseacutequence sur la santeacute animale qursquoelle preacuteserve Une eacutetude italienne a deacutemontreacute que des porcelets nourris avec du maiumls contamineacute par des mycotoxines avaient une perte de poids significative par rapport agrave ceux alimenteacutes avec du maiumls transgeacutenique Bt MON 810 24

2 Faire face au reacutechauffement climatique

Le risque mycotoxines est un risque eacutemergent en Europe aggraveacute par le reacutechauffement climatique En effet aux champignons toxinogegravenes classiques du genre Fusarium srsquoajoute agrave la faveur drsquoeacuteteacutes tregraves chauds lrsquoinstallation de champignons qui prolifegraverent normalement dans les pays tropicaux comme les dangereux Aspergillus (mentionneacutes preacuteceacutedemment agrave propos drsquoarachides) seacutecreacutetant des aflatoxines Ainsi au cours de ces derniegraveres anneacutees plusieurs contaminations par des mycotoxines de produits commercialiseacutes ont eacuteteacute constateacutees ce qui aurait pu avoir des conseacutequences dramatiques sans la vigilance des services de controcircle sanitaire

En 2013 du lait importeacute drsquoEurope de lrsquoEst a eacuteteacute refuseacute en France en raison de fortes teneurs en mycotoxines les vaches avaient consommeacute des fourrages contamineacutes par des moisissures En mai 2014 ce sont des galettes de maiumls bio Auchan et du son de bleacute Bio-Village de la marque Repegravere (Leclerc) qui sont retireacutes en hacircte des rayons des supermarcheacutes en raison de teneurs drsquoune mycotoxine (le DON ou deacuteoxynivaleacutenol) au-delagrave des seuils reacuteglementaires En juin 2014 le journal italien Il Fatto Quotidiano a rapporteacute le scandale de la commercialisation de meules drsquoun fromage italien tregraves appreacutecieacute le parmesan contamineacute aux aflatoxines scandale car il semblerait que les fromagers aient

23 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos laquo Lrsquointeacuterecirct des plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees pour la production agricole le cas du maiumls Bt raquo in Agnegraves Ricroch Yves Datteacutee et Marc Fellous (dir) Biotechnologies veacutegeacutetales Environnement alimentation santeacute Vuibert 2011 p 200-21124 Voir Filippo Rossi Mauro Morlacchini Giorgio Fusconi Amedeo Pietri et Gianfranco Piva laquo Effects of insertion of Bt gene in corn and different fumonisin content on growth performance of weaned piglets raquo Italian Journal of Animal Science vol 10 ndeg 2 2011 p 95-100(wwwtandfonlinecomdoipdf104081ijas2011e19needAccess=true)

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neacutegligeacute la contamination du lait qui servait agrave faire le fromage (des arrestations ont eacuteteacute opeacutereacutees) Cette contamination reacutesultait des eacuteteacutes caniculaires de 2012 et 2013 au cours duquel les vaches avaient eacuteteacute nourries avec du maiumls grain ou de lrsquoensilage contenant des champignons Aspergillus Les autoriteacutes des diffeacuterents pays europeacuteens ont pu ainsi constater agrave cette occasion que lors de conditions climatiques favorables ces Aspergillus qui seacutevissent de maniegravere endeacutemique en Afrique contaminant les reacutecoltes de ceacutereacuteales mal conserveacutees pouvaient prolifeacuterer sur le maiumls dans le sud ou lrsquoest de lrsquoEurope Cet exemple deacutemontre qursquoen preacuteservant la santeacute du veacutegeacutetal en le proteacutegeant de ses bioagresseurs on diminue les risques pour la santeacute animale et la santeacute humaine Le maiumls MON 810 se reacutevegravele ecirctre un outil efficace pour la santeacute dans son concept One Health Dans ces conditions il a sembleacute surprenant du point de vue scientifique et de la santeacute publique que la France interdise en 2014 par la loi 2014-567 la culture des maiumls geacuteneacutetiquement modifieacutes sur son sol 25

IV AMEacuteLIORATION DE LA SANTEacute ENVIRONNEMENTALE

1 Ameacutelioration des itineacuteraires techniques phytosanitaires

Une des conseacutequences logiques de lrsquoameacutelioration geacuteneacutetique des veacutegeacutetaux cultiveacutes visant agrave leur confeacuterer une meilleure aptitude agrave limiter les effets de leurs bioagresseurs est une adaptation dans lrsquoutilisation des produits de traitement que sont les insecticides les fongicides et les herbicides pour la conduite des cultures et diminuer les traitements de confort crsquoest-agrave-dire lrsquoadministration agrave titre preacuteventif

La preacutevention dans la conduite des cultures est en effet une speacuteculation sur un futur qui ne se produit pas toujours dans certains cas on gagne en empecircchant une infestation de prendre de lrsquoampleur dans drsquoautres on traite pour rien car la meacuteteacuteorologie a changeacute ou bien les conditions drsquoinstallation du parasite ne sont plus reacuteunies Crsquoest lagrave ougrave se situe le savoir-faire drsquoun agriculteur avec les technologies qursquoil a agrave sa disposition savoir traiter au bon moment au bon endroit et agrave la bonne dose

Avec les plantes biotech les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont donc modifieacutes Pour reprendre notre exemple une culture de maiumls

25 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Interdiction du maiumls Bt MON 810 en France un vrai risque pour la seacutecuriteacute alimentaire raquo La Revue de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France ndeg 5 janvier 2015 p 19-21 (numeacutero teacuteleacutechargeable sur wwwacademie-agriculturefrpublicationsrevue-aafpage=1)

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Bt MON 810 dispense drsquoutiliser des pulveacuterisations drsquoinsecticides contre la pyrale et la seacutesamie En produisant la proteacuteine insecticide Cry1Ab de maniegravere continue le maiumls est mieux proteacutegeacute agrave tous les stades de son deacuteveloppement Cette reacuteduction drsquoinsecticides sera drsquoautant plus sensible dans les reacutegions ougrave plusieurs geacuteneacuterations de pyrale ou de seacutesamie se succegravedent la mecircme anneacutee En France ce pheacutenomegravene eacutetait traditionnellement tregraves preacutesent dans les reacutegions meacuteridionales au climat chaud et moins dans les reacutegions plus septentrionales particuliegraverement en Alsace dans lesquelles la pyrale deacuteveloppe une seule geacuteneacuteration par an Mais le changement climatique est en train de bouleverser la donne Un bulletin publieacute par la chambre reacutegionale drsquoagriculture du Centre-Val de Loire de lrsquoautomne 2018 deacutecrit des cas de deux geacuteneacuterations annuelles de pyrale du maiumls au lieu drsquoune dans la Champagne beauceronne et la Sologne-Val de Loire la Touraine (mais pas en Beauce-Perche ou dans le Gacirctinais) La seacutesamie autrefois absente y est captureacutee reacuteguliegraverement depuis 2010 et son aire de reacutepartition srsquoeacutetend depuis 2016 au nord de la Loire 26 Le renouvellement rapprocheacute de ces insectes ravageurs neacutecessite alors plusieurs traitements au cours de la saison Avec le maiumls Bt MON 810 rien de tel puisque la plante se protegravege elle-mecircme 27 Lrsquoeacuteconomie en insecticides qui en reacutesulte diminue les risques de reacutesidus de pesticides dans les aliments et ameacuteliore la seacutecuriteacute alimentaire Elle preacutesente eacutegalement des avantages eacutecologiques en abaissant les risques de contaminations de pesticides dans la biosphegravere 28 ainsi que les eacutemissions de gaz agrave effet de serre lieacutes aux passages des engins agricoles dans les parcelles pour les traitements Elle se traduit eacutegalement par des avantages eacuteconomiques en reacuteduisant le coucirct des intrants et le temps de travail de lrsquoopeacuterateur agricole

2 Diminution du gaz agrave effet de serre CO2

Les avantages eacutecologiques deacutecrits ci-dessus agrave propos du maiumls MON 810 concernent toutes les cultures GM Au Royaume-Uni deux experts en eacuteconomie appliqueacutee aux biotechnologies eacutetablissent annuellement un bilan annuel de lrsquoimpact environnemental de cultures biotech Ils ont eacutevalueacute que le deacuteveloppement actuel de ces cultures (pour rappel une surface de 1917 millions drsquohectares en 2018) permet dans sa globaliteacute de diminuer lrsquoeacutemission du gaz agrave effet de serre CO2 de 271 millions de tonnes Cette eacuteconomie est lieacutee aux changements des pratiques agricoles (reacuteduction des pulveacuterisations drsquoinsecticides et drsquoherbicides pour 29 millions de tonnes de CO2) et aux

26 Voir Bulletin de santeacute du veacutegeacutetal maiumls Reacutegion Centre-Val de Loire ndeg16 bilan 30 octobre 2018(httpswwwarvalis-infosfr_pluginsWMS_BO_GallerypagegetElementStreamjspzid=53673ampprop=file)27 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos art cit28 La biosphegravere comprend tous les organismes vivants et leurs milieux de vie donc la totaliteacute des eacutecosystegravemes preacutesents sur la Terre dans lrsquoeau ou dans lrsquoair

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techniques culturales simplifieacutees (TCS) qui diminuent la quantiteacute de carburant consommeacutee par les machines agricoles (eacuteconomie de 242 millions de tonnes de CO2) Les TCS srsquoaccompagnent en outre drsquoune moindre vulneacuterabiliteacute des sols agrave lrsquoeacuterosion et drsquoune augmentation de la biodiversiteacute tellurique (vers de terre insectes du sol comme les collemboles)

La reacuteduction de substances actives consommeacutees lors des traitements insecticides et herbicides a eacutegalement eacuteteacute calculeacutee Sur une peacuteriode de vingt et un ans (depuis 1996) elle est eacutevalueacutee agrave 671 millions de kilogrammes 29 Agrave cette eacutevaluation srsquoajoute un indicateur le quotient de lrsquoimpact environnemental (Environmental Impact Quotient EIQ) eacutetabli pour chaque substance active phytopharmaceutique dans les champs Les auteurs constatent une ameacutelioration de ce quotient autour de 185 ainsi qursquoune diminution de 8 des quantiteacutes de pesticides utiliseacutes Les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont ameacutelioreacutes et sont devenus plus vertueux

3 Augmentation de la biodiversiteacute

Une autre conseacutequence de la culture des plantes biotech est de favoriser la biodiversiteacute agricole La commercialisation des plantes GM srsquoest traduite par une augmentation du nombre de varieacuteteacutes cultiveacutees Bernard Le Buanec de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France donne agrave ce propos quelques chiffres 87 varieacuteteacutes diffeacuterentes de maiumls Bt incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 810 ont eacuteteacute cultiveacutees sur 35 000 hectares en Catalogne en 2016 en Inde il est deacutenombreacute 205 varieacuteteacutes de coton cultiveacutees incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 et 309 varieacuteteacutes pour la modification MON 15985 30 De son cocircteacute Jean-Claude Pernollet eacutegalement membre de de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France mentionne plus de 4 300 varieacuteteacutes de maiumls transgeacuteniques commercialiseacutees sous 202 marques diffeacuterentes et produites par 173 entreprises 31

La lutte contre les maladies contribue aussi agrave sauver la biodiversiteacute locale par la preacuteservation deacutejagrave eacutevoqueacutee drsquoespegraveces conventionnelles menaceacutees agrave lrsquoinstar des pruniers sauveacutes de la sharka et des papayers drsquoHawaii proteacutegeacutes du Papaya ringspot virus (PRSV)

On observe aussi la preacuteservation des insectes beacuteneacutefiques pour les cultures (entomofaune auxiliaire) sur les parcelles cultiveacutees avec une plante transgeacutenique lrsquoeacutepandage drsquoun insecticide tue la plupart des insectes du champ tandis que

29 Graham Brookes et Peter Barfoot laquo Farm income and production impacts of using GM crop technology 1996-2016 raquo GM Crops amp Food vol 9 ndeg 2 2018 p 59-89(wwwtandfonlinecomdoipdf1010802164569820181464866needAccess=true)30 Bernard Le Buanec laquo La diversiteacute geacuteneacutetique en agriculture raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculture Parole agrave la science Presses des Mines 2018 p 169-18731 Voir Jean Claude Pernollet laquo Plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculturehellip op cit p 188-204

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la plante biotech ne tue que ceux qui srsquoattaquent agrave elle en les empoisonnant Une augmentation de la biodiversiteacute sur des parcelles de cotonnier GM a ainsi eacuteteacute observeacutee en Chine si les deacutegacircts de la noctuelle du cotonnier ont bien eacuteteacute reacuteduits gracircce agrave la toxiciteacute que manifeste la plante envers cet insecte la reacuteduction des insecticides a favoriseacute lrsquoaugmentation des populations de trois groupes majeurs drsquoinsectes auxiliaires que sont les coccinelles les araigneacutees et les chrysopes 32 Une constatation de mecircme nature a eacuteteacute reacutealiseacutee par Claude Menara 33 agriculteur du sud-ouest de la France (Lot-et-Garonne) quand il cultivait du maiumls MON 810 sur son exploitation avant lrsquointerdiction de 2014

4 Les risques de disseacutemination par flux de gegravenes

La possibiliteacute de disseacutemination non intentionnelle des transgegravenes entre espegraveces diffeacuterentes doit ecirctre consideacutereacutee de maniegravere diffeacuterente selon qursquoil srsquoagit des espegraveces interfertiles ou drsquoespegraveces qui ne peuvent pas srsquohybrider entre elles indique Jean-Claude Pernollet dans le bilan qursquoil a dresseacute en 2018 des risques et avantages environnementaux des plantes biotech Dans le second cas souligne-t-il laquo lrsquoinsertion drsquoun transgegravene viable et sa seacutelection demandent beaucoup de temps de sorte qursquoelle nrsquoest pas observable agrave une eacutechelle de temps humaine 34 raquo tandis que dans le premier cas il faudra prendre des mesures de coexistence des varieacuteteacutes cultiveacutees en observant des distances agrave respecter entre les parcelles ou en deacutecalant les semis si on veut eacuteviter agrave tout prix drsquoeacuteventuelles hybridations fortuites qui rappelons-le nrsquoont pas de conseacutequences neacutegatives sanitaires et environnementales

Ce problegraveme est surtout souleveacute par les exploitants qui pratiquent lrsquoagriculture biologique dont le cahier des charges refuse la culture des plantes biotech et lrsquoutilisation de certains pesticides organiques de synthegravese (tout en acceptant cependant des pesticides chimiques mineacuteraux eacutecotoxiques comme les bouillies agrave base de cuivre ou des varieacuteteacutes cultiveacutees comme le bleacute Renan issues de croisements par des meacutethodes de geacutenie geacuteneacutetique 35) Une preacutesence fortuite de plantes GM agrave une teneur supeacuterieure agrave 09 dans leurs parcelles aurait une incidence eacuteconomique sur la valeur de leurs reacutecoltes qui ne seraient plus consideacutereacutees comme laquo bio raquo

32 Voir Geneviegraveve De Lacour laquo Le coton GM favorise la biodiversiteacute selon une eacutetude chinoise raquo journaldelenvironnementnet 15 juin 2012 (wwwjournaldelenvironnementnetarticlele-coton-gm-favorise-la-biodiversite-selon-une-etude-chinoise29487)33 Voir Daniel Cadis laquo Claude Meacutenara ldquoMon maiumls transgeacutenique est le plus eacutecologique rdquo raquo lefigarofr 6 avril 2007(wwwlefigarofractualite2007040601001-20070406ARTFIG90080-claude_menara_mon_mais_transgenique_est_le_plus_ecologiquephp)34 Jean Claude Pernollet art cit p 19535 Andreacute Gallais laquo La principale varieacuteteacute de bleacute ldquobiordquo serait-elle geacuteneacutetiquement modifieacutee raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 314 octobre 2015 p 46-48 (httpswwwpseudo-sciencesorgLa-principale-variete-de-ble-bio-serait-elle-genetiquement-modifiee)

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Au deacutebut la commercialisation des plantes transgeacuteniques a eacuteteacute reacutealiseacutee par une majoriteacute des grandes socieacuteteacutes priveacutees (Monsanto AgrEvo Florigene Calgene SEITA Zenecahellip) mais aussi par des universiteacutes qui valorisaient les travaux de recherche de leurs laboratoires (Cornell University ou Universiteacute du Saskatchewan par exemple 12) Puis au fil des anneacutees des concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes du secteur des semences et de lrsquoagrochimie se sont opeacutereacutees faccedilonnant la structuration actuelle avec trois groupes majeurs ancreacutes sur trois reacutegions diffeacuterentes Corteva Agriscience (2019) aux Eacutetats-Unis (siegravege social au Delaware) ChemChina et sa filiale Syngenta (2017) en Chine (siegravege social agrave Peacutekin) et Bayer CropScience (2018) ayant absorbeacute Monsanto en Europe (siegravege social en Allemagne) Ces consortiums ont les moyens de faire face agrave des reacuteglementations de plus en plus exigeantes tout particuliegraverement agrave celles de lrsquoUnion europeacuteenne 13 reacuteclamant des dossiers de demandes drsquohomologation et de suivi postcommercialisation tregraves oneacutereux agrave constituer (plus de 100 millions drsquoeuros par dossier 14)

12 Voir Clive James et Anatole F Krattiger laquo Global Review of the Field Testing and Commercialization of Transgenic Plants 1986 to 1995 The First Decade of Crop Biotechnology raquo ISAAA Briefs ndeg 1 1996(wwwisaaaorgresourcespublicationsbriefs01downloadisaaa-brief-01-1996pdf)13Voir Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour linnovation politique janvier 202014 Communication personnelle drsquoAlain Toppan directeur geacuteneacuteral du groupe Biogemma (2017-2018) ancien chef deacuteveloppement OGM Europe du groupe Limagrain puis du groupe Vilmorin (2006-2017)

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Source adapteacute reacuteviseacute et actualiseacute agrave partir drsquoun scheacutema initialement proposeacute par Bernard Ambolet laquo La chimie organique au service de lrsquoagriculture raquo in Catherine Regnault-Roger et Andreacute Fougeroux Santeacute du veacutegeacutetal 100 ans deacutejagrave Regards sur la phytopharmacie Presses des Mines 2018 p 86

Concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes pour former les trois grands groupes leaders du secteur agricole (agrochimie amp biotechnologies)

Corteva Agriscience

2019

DowDuPont 2017

Dow Elanco 1989

Dupont de Nemours

Dow AgroSciences

2007

Elanco (Eli Lilly amp Co)

Dow Chemical Company

Dow AgroSciences

1997Rohm

and Haas

Syngenta 2000 CHEMCHINA

Novartis 1996

Ciba Geigy 1970 Sandoz Zeneca Astra

ICI Imperial Chemical

IndustriesStaufferGeigy Ciba

Astra Zeneca 1999

CHEMCHINA Syngenta

(filiale) 2017

Bayer CropScience

2003Monsanto

Aventis CropScience

1999Bayer

Fisons Rhocircne Poulenc AgrochimieSchering Roussel

Uclaf Hoechst

Bayer CropScience

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II LES PROMESSES DES NOUVELLES BIOTECHNOLOGIES (NBT) POUR LA SANTEacute VEacuteGEacuteTALE

Les derniegraveres techniques drsquoeacutedition du geacutenome sont plus preacutecises plus rapides et moins oneacutereuses que la transgeacutenegravese ou la mutageacutenegravese aleacuteatoire et ont eacuteteacute de ce fait tregraves vite inteacutegreacutees dans la boicircte agrave outils des seacutelectionneurs de semences pour optimiser lrsquoameacutelioration varieacutetale des plantes cultiveacutees crsquoest drsquoailleurs pourquoi elles sont appeleacutees communeacutement laquo New Plant Breeding Techniques raquo ou NPBT (nouvelles techniques de seacutelection veacutegeacutetale)

Elles sont utiliseacutees pour provoquer une modification de lrsquoADN geacutenomique en creacuteant des mutations cibleacutees par substitution drsquoun nucleacuteotide 15 par un autre par une deacuteleacutetion ou insertion de nucleacuteotides ou encore en induisant des coupures de lrsquoADN pour y inseacuterer un nouveau fragment Avec certaines de ces nouvelles techniques cette coupure est si preacutecise qursquoon parle de laquo ciseaux moleacuteculaires raquo Ces modifications sont tregraves cibleacutees et la notion de reacuteeacutecriture du geacutenome ou drsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) srsquoest imposeacutee En effet il ne srsquoagit pas de provoquer un grand bouleversement de lrsquoADN par lrsquoaction agrave lrsquoaveugle drsquoun rayonnement physique et drsquoun agent chimique mutagegravene comme cela se produit dans une mutation aleacuteatoire ou encore de proceacuteder agrave lrsquointroduction au hasard drsquoun nouvel ADN dans une cellule agrave lrsquoaide de diverses techniques de peacuteneacutetration comme cela se fait dans une transgeacutenegravese Agrave ces modifications aleacuteatoires succegravede une deuxiegraveme phase de tri entre plusieurs milliers de cellules obtenues afin de seacutelectionner celles qui portent la transformation du geacutenome rechercheacutee En proceacutedant par eacutedition geacutenomique les effets hors cible 16 se sont consideacuterablement reacuteduits et ont par conseacutequent diminueacute la phase de tri ce qui eacuteconomise du temps et de lrsquoargent De plus en utilisant certaines techniques drsquoeacutedition du geacutenome il est impossible de distinguer si lrsquoorganisme que lrsquoon examine provient drsquoune manipulation geacuteneacutetique en laboratoire ou reacutesulte drsquoune mutation spontaneacutee intervenue dans la nature Avec de tels outils de preacutecision les eacutetapes drsquoune seacutelection veacutegeacutetale classique pour lrsquoameacutelioration varieacutetale se sont consideacuterablement alleacutegeacutees et les recherches dans le domaine du veacutegeacutetal se deacuteveloppent intenseacutement

15 Le nucleacuteotide est lrsquouniteacute de base des acides nucleacuteiques (ADN et ARN) constitueacutee drsquoune base azoteacutee drsquoun pentose et de groupes phosphates16 Transformation qui se situe agrave un autre endroit du geacutenome que celui viseacute

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Une revue reacutecente de la litteacuterature scientifique recense les publications sur le sujet des NPBT entre janvier 1996 et fin mai 2018 17 Sur 1 328 eacutetudes consacreacutees aux applications de lrsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) dans le domaine des plantes agricoles et modegraveles la technique CRISPR deacutecouverte en 2012 a le plus mobiliseacute les chercheurs 1 032 articles lui sont consacreacutes Lrsquoeacutedition de base (base editing) la tregraves reacutecente technique drsquoeacutedition du geacutenome qui est mentionneacutee pour la premiegravere fois en novembre 2017 a deacutejagrave susciteacute 42 articles en six mois

Publications de recherche consacreacutees aux diffeacuterentes NPBT par techniques entre janvier 1996 et fin mai 2018

CRISPR Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats

TALEN Transcription activator-like effector nuclease

ZFN Zinc Finger Nuclease Technology

ODM-MN Oligonucleotide Directed Mutagenesis- New Breeding Techniques Meganuclease

BE Base Editing

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

17 Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

CRISPR 79

TALEN 9

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Ces publications ont concerneacute vingt-huit espegraveces de plantes cultiveacutees On remarque lrsquoimportance du riz ce qui ne surprend pas quand on sait que le continent asiatique a piloteacute agrave lui seul plus de 50 de ces publications de recherche 18 La deuxiegraveme plante la plus eacutetudieacutee est la plante modegravele Arabidopsis taliana lrsquoArabette des dames Les organismes modegraveles sont eacutetudieacutes par toute la communauteacute scientifique internationale et donnent des points de repegraveres en matiegravere drsquoavanceacutees scientifiques

Sur lrsquoensemble des projets de recherche 99 portaient sur des applications commerciales ou industrielles directes pour ameacuteliorer (par ordre deacutecroissant)

ndash des caractegraveres agronomiques (itineacuteraires techniques croissance rendement) 38

ndash la qualiteacute alimentaire (nutrition humaine et animale) 28

ndash la toleacuterance aux stress biotiques (insectes ravageurs maladies virus etc) 16

ndash la toleacuterance aux stress abiotiques (seacutecheresse carence en azote rayonnements UV etc) 5

ndash la toleacuterance agrave des herbicides 8

ndash la valorisation industrielle 5

Les techniques de transformation sont tregraves majoritairement des modifications mineures de type SDN1 point de mutation ou eacutedition de base (92 ) Pour les modifications du geacutenome plus conseacutequentes 3 sont classeacutees en SDN2 et 5 en SDN3 19

18 Voir agrave ce sujet la troisiegraveme note de cette seacuterie Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 202019 Pour une deacutefinition des SDN (site directed nuclease) voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit Pour rappel SDN1 inactivation drsquoun gegravene par coupure cibleacutee et reacuteparation deacutefectueuse (deacuteleacutetion ou insertion de quelques nucleacuteotides) SDN2 modification cibleacutee de quelques nucleacuteotides dans un gegravene donneacute SDN3 insertion cibleacutee drsquoun ADN eacutetranger agrave un site donneacute

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Espegraveces veacutegeacutetales eacutetudieacutees par NPBT (entre janvier 1996 et fin mai 2018) par importance deacutecroissante du nombre de publications de recherche deacutedieacutees

Riz

Arabidopsis

Tomate Bleacute

MoussesTabac

MaiumlsAlgues

Soja

Pomme de terre

465

77107

5323

218

6384

4921

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al art cit

Les recherches se sont deacuterouleacutees dans 68 pays et deux drsquoentre eux sont particuliegraverement actifs la Chine (599 publications soit 40 ) et les Eacutetats-Unis (487 publications soit 33 ) Parmi les laboratoires et socieacuteteacutes tregraves en pointe sur ces recherches on note un fort investissement des organismes chinois (Acadeacutemie des sciences de Chine et les acadeacutemies drsquoagriculture de diverses provinces ainsi que des universiteacutes chinoises) non seulement pour les eacutetudes sur le riz pour lesquelles ils deacuteploient des activiteacutes intenses mais aussi sur le colza le cotonnier la tomate et le bleacute La Chine est leader pour les applications agricoles

De nombreuses universiteacutes ameacutericaines (Californie Minnesota Florida Kansas State Penn State) quelques universiteacutes au Japon (Tamagawa Tsukuba Tosushima) et en Europe (universiteacute de Kiel en Allemagne universiteacute Paris-Saclay et de Montpellier en France) ou des centres de recherche bien connus comme lrsquoInstitut des sciences Weizmann en Israeumll ou lrsquoInstitut Max-Planck en Allemagne ou lrsquoInstituto de Agricultura Sostenible du Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas (CIC) en Espagne ainsi que des socieacuteteacutes du secteur priveacute (DuPont-Pioneer Syngenta seeds Cellectis Plant Sciences Calyxt Dow AgroScience) sont tregraves engageacutes dans ces recherches

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III OGM ET OGE VEacuteGEacuteTAUX OUTILS POUR ONE HEALTH UN MONDE UNE SEULE SANTEacute

Comme nous lrsquoavons vu dans la premiegravere note de cette seacuterie 20 en preacuteservant la santeacute des humains et des animaux nous preacuteservons la santeacute du monde car dans le cadre du concept One Health il nrsquoy a qursquoun seul monde et une seule santeacute La santeacute du veacutegeacutetal srsquoinscrit pleinement dans ce concept et les OGM et OGE illustrent parfaitement qursquoen ameacuteliorant la santeacute du veacutegeacutetal avec les biotechnologies veacutegeacutetales on a la possibiliteacute drsquoameacuteliorer la santeacute de tous

1 Un cas drsquoeacutecole le maiumls Bt MON 810 et le risque mycotoxines

Le maiumls Bt MON 810 la seule plante transgeacutenique cultiveacutee dans lrsquoUnion europeacuteenne (essentiellement aujourdrsquohui en Espagne et un peu au Portugal) est un cas drsquoeacutecole Ce maiumls est geacuteneacutetiquement modifieacute par incorporation drsquoun gegravene qui permet aux cellules de la plante de syntheacutetiser une proteacuteine agrave caractegravere insecticide Celle-ci perturbe le fonctionnement digestif de deux ravageurs majeurs de cette culture la pyrale du maiumls (Ostrinia nubilalis) et la seacutesamie (Sesamia nonagrioides) Les varieacuteteacutes de maiumls MON 810 les controcirclent efficacement en diminuant les populations de ces insectes de plus de 90 dans les parcelles cultiveacutees 21 Outre la limitation des deacutegacircts des insectes sur les eacutepis et les tiges de maiumls ce maiumls transgeacutenique deacuteveloppe un effet beacuteneacutefique dans les reacutegions ougrave seacutevissent des fusarioses maladies affectant la santeacute du maiumls

Agrave un stade avanceacute les eacutepis de maiumls se couvrent de moisissures symptocircme de lrsquoinstallation des champignons pathogegravenes des Fusarium agents de cette maladie Les fusarioses srsquoaccompagnent dans des conditions environnementales favorables pour leur deacuteveloppement de production de mycotoxines (toxines produites par des champignons) extrecircmement dangereuses et deacuteleacutetegraveres qui contaminent les reacutecoltes

Selon la nature des mycotoxines produites diffeacuterentes pathologies peuvent survenir chez lrsquohomme ou chez lrsquoanimal atteintes reacutenales du foie du tube digestif du systegraveme immunitaire et de lrsquoappareil reproducteur Certaines mycotoxines sont canceacuterogegravenes drsquoautres sont des perturbateurs endocriniens Des maladies seacutevegraveres ont eacuteteacute constateacutees chez les humains agrave la suite de consommation de farines contamineacutees Dans notre meacutemoire historique

20 Voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit21 Laurent Folcher et al laquo Lower mycotoxin levels in Bt maize grain raquo Agronomy for Sustainable Development vol 30 ndeg 4 deacutecembre 2010 p 711-719(httpslinkspringercomcontentpdf1010512Fagro2F2010005pdf)

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figure encore au Moyen Acircge le mal des Ardents ou feu de saint Antoine qui provoquait des hallucinations et des troubles circulatoires pouvant aller jusqursquoau deacutecegraves ou encore dans les anneacutees 1950 la consommation de pain agrave Pont-Saint-Esprit qui se soldera par la mort de dix personnes et une cinquantaine drsquointernements psychiatriques

Eacutepis de maiumls drsquoune parcelle expeacuterimentale cultiveacutee avec des maiumls Bt et conventionnels

A B

(A) lrsquoeacutepi de maiumls conventionnel est fusarieacute apregraves avoir eacuteteacute attaqueacute par les insectes ravageurs

(B) lrsquoeacutepi de maiumls Bt MON 810 est sain et indemne

Source Catherine Regnault-Roger photos prises en Espagne en 2010

Lrsquoalimentation animale nrsquoest pas en reste Des chevaux ont ainsi eacuteteacute intoxiqueacutes par des fourrages ou des litiegraveres contamineacutes par ces mycotoxines et les eacuteleveurs de cochons connaissent bien les troubles gastro-intestinaux et de la croissance qursquooccasionnent agrave leurs animaux des lots de ceacutereacuteales contamineacutees En 1960 des eacutelevages de dindons britanniques ont eacuteteacute deacutecimeacutes par des arachides importeacutees du Seacuteneacutegal et contamineacutees par des aflatoxines seacutecreacuteteacutees par un champignon srsquoeacutepanouissant en milieu tropical lrsquoAspergillus 22 La prise de conscience du risque mycotoxines a conduit les autoriteacutes sanitaires europeacuteennes agrave eacutetablir une reacuteglementation en 2007 fixant des seuils agrave ne pas deacutepasser

22 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Comment preacutevenir le risque de mycotoxines dans la production agricole raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 322 octobre-deacutecembre 2017 p 45-48(wwwpseudo-sciencesorgComment-prevenir-le-risque-de-mycotoxines-dans-la-production-agricole)

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Des travaux de recherche ont montreacute que la transformation geacuteneacutetique dont beacuteneacuteficie le maiumls Bt MON 810 diminue non seulement le nombre des insectes ravageurs qui sont deacutecimeacutes par la toxine Bt apregraves consommation des tiges ou eacutepis mais aussi les teneurs en mycotoxines dans les reacutecoltes 23 En effet la diminution des insectes phytophages conduit agrave la reacuteduction du nombre de blessures qursquoils infligent agrave la plante en se nourrissant et par lesquelles srsquoinstallent les champignons pathogegravenes agents des fusarioses et producteurs de mycotoxines

La culture du maiumls MON 810 en diminuant lrsquoincidence de fusarioses et le risque mycotoxines bonifie la qualiteacute sanitaire des reacutecoltes ce qui nrsquoest pas sans conseacutequence sur la santeacute animale qursquoelle preacuteserve Une eacutetude italienne a deacutemontreacute que des porcelets nourris avec du maiumls contamineacute par des mycotoxines avaient une perte de poids significative par rapport agrave ceux alimenteacutes avec du maiumls transgeacutenique Bt MON 810 24

2 Faire face au reacutechauffement climatique

Le risque mycotoxines est un risque eacutemergent en Europe aggraveacute par le reacutechauffement climatique En effet aux champignons toxinogegravenes classiques du genre Fusarium srsquoajoute agrave la faveur drsquoeacuteteacutes tregraves chauds lrsquoinstallation de champignons qui prolifegraverent normalement dans les pays tropicaux comme les dangereux Aspergillus (mentionneacutes preacuteceacutedemment agrave propos drsquoarachides) seacutecreacutetant des aflatoxines Ainsi au cours de ces derniegraveres anneacutees plusieurs contaminations par des mycotoxines de produits commercialiseacutes ont eacuteteacute constateacutees ce qui aurait pu avoir des conseacutequences dramatiques sans la vigilance des services de controcircle sanitaire

En 2013 du lait importeacute drsquoEurope de lrsquoEst a eacuteteacute refuseacute en France en raison de fortes teneurs en mycotoxines les vaches avaient consommeacute des fourrages contamineacutes par des moisissures En mai 2014 ce sont des galettes de maiumls bio Auchan et du son de bleacute Bio-Village de la marque Repegravere (Leclerc) qui sont retireacutes en hacircte des rayons des supermarcheacutes en raison de teneurs drsquoune mycotoxine (le DON ou deacuteoxynivaleacutenol) au-delagrave des seuils reacuteglementaires En juin 2014 le journal italien Il Fatto Quotidiano a rapporteacute le scandale de la commercialisation de meules drsquoun fromage italien tregraves appreacutecieacute le parmesan contamineacute aux aflatoxines scandale car il semblerait que les fromagers aient

23 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos laquo Lrsquointeacuterecirct des plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees pour la production agricole le cas du maiumls Bt raquo in Agnegraves Ricroch Yves Datteacutee et Marc Fellous (dir) Biotechnologies veacutegeacutetales Environnement alimentation santeacute Vuibert 2011 p 200-21124 Voir Filippo Rossi Mauro Morlacchini Giorgio Fusconi Amedeo Pietri et Gianfranco Piva laquo Effects of insertion of Bt gene in corn and different fumonisin content on growth performance of weaned piglets raquo Italian Journal of Animal Science vol 10 ndeg 2 2011 p 95-100(wwwtandfonlinecomdoipdf104081ijas2011e19needAccess=true)

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neacutegligeacute la contamination du lait qui servait agrave faire le fromage (des arrestations ont eacuteteacute opeacutereacutees) Cette contamination reacutesultait des eacuteteacutes caniculaires de 2012 et 2013 au cours duquel les vaches avaient eacuteteacute nourries avec du maiumls grain ou de lrsquoensilage contenant des champignons Aspergillus Les autoriteacutes des diffeacuterents pays europeacuteens ont pu ainsi constater agrave cette occasion que lors de conditions climatiques favorables ces Aspergillus qui seacutevissent de maniegravere endeacutemique en Afrique contaminant les reacutecoltes de ceacutereacuteales mal conserveacutees pouvaient prolifeacuterer sur le maiumls dans le sud ou lrsquoest de lrsquoEurope Cet exemple deacutemontre qursquoen preacuteservant la santeacute du veacutegeacutetal en le proteacutegeant de ses bioagresseurs on diminue les risques pour la santeacute animale et la santeacute humaine Le maiumls MON 810 se reacutevegravele ecirctre un outil efficace pour la santeacute dans son concept One Health Dans ces conditions il a sembleacute surprenant du point de vue scientifique et de la santeacute publique que la France interdise en 2014 par la loi 2014-567 la culture des maiumls geacuteneacutetiquement modifieacutes sur son sol 25

IV AMEacuteLIORATION DE LA SANTEacute ENVIRONNEMENTALE

1 Ameacutelioration des itineacuteraires techniques phytosanitaires

Une des conseacutequences logiques de lrsquoameacutelioration geacuteneacutetique des veacutegeacutetaux cultiveacutes visant agrave leur confeacuterer une meilleure aptitude agrave limiter les effets de leurs bioagresseurs est une adaptation dans lrsquoutilisation des produits de traitement que sont les insecticides les fongicides et les herbicides pour la conduite des cultures et diminuer les traitements de confort crsquoest-agrave-dire lrsquoadministration agrave titre preacuteventif

La preacutevention dans la conduite des cultures est en effet une speacuteculation sur un futur qui ne se produit pas toujours dans certains cas on gagne en empecircchant une infestation de prendre de lrsquoampleur dans drsquoautres on traite pour rien car la meacuteteacuteorologie a changeacute ou bien les conditions drsquoinstallation du parasite ne sont plus reacuteunies Crsquoest lagrave ougrave se situe le savoir-faire drsquoun agriculteur avec les technologies qursquoil a agrave sa disposition savoir traiter au bon moment au bon endroit et agrave la bonne dose

Avec les plantes biotech les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont donc modifieacutes Pour reprendre notre exemple une culture de maiumls

25 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Interdiction du maiumls Bt MON 810 en France un vrai risque pour la seacutecuriteacute alimentaire raquo La Revue de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France ndeg 5 janvier 2015 p 19-21 (numeacutero teacuteleacutechargeable sur wwwacademie-agriculturefrpublicationsrevue-aafpage=1)

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Bt MON 810 dispense drsquoutiliser des pulveacuterisations drsquoinsecticides contre la pyrale et la seacutesamie En produisant la proteacuteine insecticide Cry1Ab de maniegravere continue le maiumls est mieux proteacutegeacute agrave tous les stades de son deacuteveloppement Cette reacuteduction drsquoinsecticides sera drsquoautant plus sensible dans les reacutegions ougrave plusieurs geacuteneacuterations de pyrale ou de seacutesamie se succegravedent la mecircme anneacutee En France ce pheacutenomegravene eacutetait traditionnellement tregraves preacutesent dans les reacutegions meacuteridionales au climat chaud et moins dans les reacutegions plus septentrionales particuliegraverement en Alsace dans lesquelles la pyrale deacuteveloppe une seule geacuteneacuteration par an Mais le changement climatique est en train de bouleverser la donne Un bulletin publieacute par la chambre reacutegionale drsquoagriculture du Centre-Val de Loire de lrsquoautomne 2018 deacutecrit des cas de deux geacuteneacuterations annuelles de pyrale du maiumls au lieu drsquoune dans la Champagne beauceronne et la Sologne-Val de Loire la Touraine (mais pas en Beauce-Perche ou dans le Gacirctinais) La seacutesamie autrefois absente y est captureacutee reacuteguliegraverement depuis 2010 et son aire de reacutepartition srsquoeacutetend depuis 2016 au nord de la Loire 26 Le renouvellement rapprocheacute de ces insectes ravageurs neacutecessite alors plusieurs traitements au cours de la saison Avec le maiumls Bt MON 810 rien de tel puisque la plante se protegravege elle-mecircme 27 Lrsquoeacuteconomie en insecticides qui en reacutesulte diminue les risques de reacutesidus de pesticides dans les aliments et ameacuteliore la seacutecuriteacute alimentaire Elle preacutesente eacutegalement des avantages eacutecologiques en abaissant les risques de contaminations de pesticides dans la biosphegravere 28 ainsi que les eacutemissions de gaz agrave effet de serre lieacutes aux passages des engins agricoles dans les parcelles pour les traitements Elle se traduit eacutegalement par des avantages eacuteconomiques en reacuteduisant le coucirct des intrants et le temps de travail de lrsquoopeacuterateur agricole

2 Diminution du gaz agrave effet de serre CO2

Les avantages eacutecologiques deacutecrits ci-dessus agrave propos du maiumls MON 810 concernent toutes les cultures GM Au Royaume-Uni deux experts en eacuteconomie appliqueacutee aux biotechnologies eacutetablissent annuellement un bilan annuel de lrsquoimpact environnemental de cultures biotech Ils ont eacutevalueacute que le deacuteveloppement actuel de ces cultures (pour rappel une surface de 1917 millions drsquohectares en 2018) permet dans sa globaliteacute de diminuer lrsquoeacutemission du gaz agrave effet de serre CO2 de 271 millions de tonnes Cette eacuteconomie est lieacutee aux changements des pratiques agricoles (reacuteduction des pulveacuterisations drsquoinsecticides et drsquoherbicides pour 29 millions de tonnes de CO2) et aux

26 Voir Bulletin de santeacute du veacutegeacutetal maiumls Reacutegion Centre-Val de Loire ndeg16 bilan 30 octobre 2018(httpswwwarvalis-infosfr_pluginsWMS_BO_GallerypagegetElementStreamjspzid=53673ampprop=file)27 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos art cit28 La biosphegravere comprend tous les organismes vivants et leurs milieux de vie donc la totaliteacute des eacutecosystegravemes preacutesents sur la Terre dans lrsquoeau ou dans lrsquoair

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techniques culturales simplifieacutees (TCS) qui diminuent la quantiteacute de carburant consommeacutee par les machines agricoles (eacuteconomie de 242 millions de tonnes de CO2) Les TCS srsquoaccompagnent en outre drsquoune moindre vulneacuterabiliteacute des sols agrave lrsquoeacuterosion et drsquoune augmentation de la biodiversiteacute tellurique (vers de terre insectes du sol comme les collemboles)

La reacuteduction de substances actives consommeacutees lors des traitements insecticides et herbicides a eacutegalement eacuteteacute calculeacutee Sur une peacuteriode de vingt et un ans (depuis 1996) elle est eacutevalueacutee agrave 671 millions de kilogrammes 29 Agrave cette eacutevaluation srsquoajoute un indicateur le quotient de lrsquoimpact environnemental (Environmental Impact Quotient EIQ) eacutetabli pour chaque substance active phytopharmaceutique dans les champs Les auteurs constatent une ameacutelioration de ce quotient autour de 185 ainsi qursquoune diminution de 8 des quantiteacutes de pesticides utiliseacutes Les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont ameacutelioreacutes et sont devenus plus vertueux

3 Augmentation de la biodiversiteacute

Une autre conseacutequence de la culture des plantes biotech est de favoriser la biodiversiteacute agricole La commercialisation des plantes GM srsquoest traduite par une augmentation du nombre de varieacuteteacutes cultiveacutees Bernard Le Buanec de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France donne agrave ce propos quelques chiffres 87 varieacuteteacutes diffeacuterentes de maiumls Bt incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 810 ont eacuteteacute cultiveacutees sur 35 000 hectares en Catalogne en 2016 en Inde il est deacutenombreacute 205 varieacuteteacutes de coton cultiveacutees incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 et 309 varieacuteteacutes pour la modification MON 15985 30 De son cocircteacute Jean-Claude Pernollet eacutegalement membre de de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France mentionne plus de 4 300 varieacuteteacutes de maiumls transgeacuteniques commercialiseacutees sous 202 marques diffeacuterentes et produites par 173 entreprises 31

La lutte contre les maladies contribue aussi agrave sauver la biodiversiteacute locale par la preacuteservation deacutejagrave eacutevoqueacutee drsquoespegraveces conventionnelles menaceacutees agrave lrsquoinstar des pruniers sauveacutes de la sharka et des papayers drsquoHawaii proteacutegeacutes du Papaya ringspot virus (PRSV)

On observe aussi la preacuteservation des insectes beacuteneacutefiques pour les cultures (entomofaune auxiliaire) sur les parcelles cultiveacutees avec une plante transgeacutenique lrsquoeacutepandage drsquoun insecticide tue la plupart des insectes du champ tandis que

29 Graham Brookes et Peter Barfoot laquo Farm income and production impacts of using GM crop technology 1996-2016 raquo GM Crops amp Food vol 9 ndeg 2 2018 p 59-89(wwwtandfonlinecomdoipdf1010802164569820181464866needAccess=true)30 Bernard Le Buanec laquo La diversiteacute geacuteneacutetique en agriculture raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculture Parole agrave la science Presses des Mines 2018 p 169-18731 Voir Jean Claude Pernollet laquo Plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculturehellip op cit p 188-204

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la plante biotech ne tue que ceux qui srsquoattaquent agrave elle en les empoisonnant Une augmentation de la biodiversiteacute sur des parcelles de cotonnier GM a ainsi eacuteteacute observeacutee en Chine si les deacutegacircts de la noctuelle du cotonnier ont bien eacuteteacute reacuteduits gracircce agrave la toxiciteacute que manifeste la plante envers cet insecte la reacuteduction des insecticides a favoriseacute lrsquoaugmentation des populations de trois groupes majeurs drsquoinsectes auxiliaires que sont les coccinelles les araigneacutees et les chrysopes 32 Une constatation de mecircme nature a eacuteteacute reacutealiseacutee par Claude Menara 33 agriculteur du sud-ouest de la France (Lot-et-Garonne) quand il cultivait du maiumls MON 810 sur son exploitation avant lrsquointerdiction de 2014

4 Les risques de disseacutemination par flux de gegravenes

La possibiliteacute de disseacutemination non intentionnelle des transgegravenes entre espegraveces diffeacuterentes doit ecirctre consideacutereacutee de maniegravere diffeacuterente selon qursquoil srsquoagit des espegraveces interfertiles ou drsquoespegraveces qui ne peuvent pas srsquohybrider entre elles indique Jean-Claude Pernollet dans le bilan qursquoil a dresseacute en 2018 des risques et avantages environnementaux des plantes biotech Dans le second cas souligne-t-il laquo lrsquoinsertion drsquoun transgegravene viable et sa seacutelection demandent beaucoup de temps de sorte qursquoelle nrsquoest pas observable agrave une eacutechelle de temps humaine 34 raquo tandis que dans le premier cas il faudra prendre des mesures de coexistence des varieacuteteacutes cultiveacutees en observant des distances agrave respecter entre les parcelles ou en deacutecalant les semis si on veut eacuteviter agrave tout prix drsquoeacuteventuelles hybridations fortuites qui rappelons-le nrsquoont pas de conseacutequences neacutegatives sanitaires et environnementales

Ce problegraveme est surtout souleveacute par les exploitants qui pratiquent lrsquoagriculture biologique dont le cahier des charges refuse la culture des plantes biotech et lrsquoutilisation de certains pesticides organiques de synthegravese (tout en acceptant cependant des pesticides chimiques mineacuteraux eacutecotoxiques comme les bouillies agrave base de cuivre ou des varieacuteteacutes cultiveacutees comme le bleacute Renan issues de croisements par des meacutethodes de geacutenie geacuteneacutetique 35) Une preacutesence fortuite de plantes GM agrave une teneur supeacuterieure agrave 09 dans leurs parcelles aurait une incidence eacuteconomique sur la valeur de leurs reacutecoltes qui ne seraient plus consideacutereacutees comme laquo bio raquo

32 Voir Geneviegraveve De Lacour laquo Le coton GM favorise la biodiversiteacute selon une eacutetude chinoise raquo journaldelenvironnementnet 15 juin 2012 (wwwjournaldelenvironnementnetarticlele-coton-gm-favorise-la-biodiversite-selon-une-etude-chinoise29487)33 Voir Daniel Cadis laquo Claude Meacutenara ldquoMon maiumls transgeacutenique est le plus eacutecologique rdquo raquo lefigarofr 6 avril 2007(wwwlefigarofractualite2007040601001-20070406ARTFIG90080-claude_menara_mon_mais_transgenique_est_le_plus_ecologiquephp)34 Jean Claude Pernollet art cit p 19535 Andreacute Gallais laquo La principale varieacuteteacute de bleacute ldquobiordquo serait-elle geacuteneacutetiquement modifieacutee raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 314 octobre 2015 p 46-48 (httpswwwpseudo-sciencesorgLa-principale-variete-de-ble-bio-serait-elle-genetiquement-modifiee)

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Source adapteacute reacuteviseacute et actualiseacute agrave partir drsquoun scheacutema initialement proposeacute par Bernard Ambolet laquo La chimie organique au service de lrsquoagriculture raquo in Catherine Regnault-Roger et Andreacute Fougeroux Santeacute du veacutegeacutetal 100 ans deacutejagrave Regards sur la phytopharmacie Presses des Mines 2018 p 86

Concentrations par fusion-acquisition de socieacuteteacutes pour former les trois grands groupes leaders du secteur agricole (agrochimie amp biotechnologies)

Corteva Agriscience

2019

DowDuPont 2017

Dow Elanco 1989

Dupont de Nemours

Dow AgroSciences

2007

Elanco (Eli Lilly amp Co)

Dow Chemical Company

Dow AgroSciences

1997Rohm

and Haas

Syngenta 2000 CHEMCHINA

Novartis 1996

Ciba Geigy 1970 Sandoz Zeneca Astra

ICI Imperial Chemical

IndustriesStaufferGeigy Ciba

Astra Zeneca 1999

CHEMCHINA Syngenta

(filiale) 2017

Bayer CropScience

2003Monsanto

Aventis CropScience

1999Bayer

Fisons Rhocircne Poulenc AgrochimieSchering Roussel

Uclaf Hoechst

Bayer CropScience

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II LES PROMESSES DES NOUVELLES BIOTECHNOLOGIES (NBT) POUR LA SANTEacute VEacuteGEacuteTALE

Les derniegraveres techniques drsquoeacutedition du geacutenome sont plus preacutecises plus rapides et moins oneacutereuses que la transgeacutenegravese ou la mutageacutenegravese aleacuteatoire et ont eacuteteacute de ce fait tregraves vite inteacutegreacutees dans la boicircte agrave outils des seacutelectionneurs de semences pour optimiser lrsquoameacutelioration varieacutetale des plantes cultiveacutees crsquoest drsquoailleurs pourquoi elles sont appeleacutees communeacutement laquo New Plant Breeding Techniques raquo ou NPBT (nouvelles techniques de seacutelection veacutegeacutetale)

Elles sont utiliseacutees pour provoquer une modification de lrsquoADN geacutenomique en creacuteant des mutations cibleacutees par substitution drsquoun nucleacuteotide 15 par un autre par une deacuteleacutetion ou insertion de nucleacuteotides ou encore en induisant des coupures de lrsquoADN pour y inseacuterer un nouveau fragment Avec certaines de ces nouvelles techniques cette coupure est si preacutecise qursquoon parle de laquo ciseaux moleacuteculaires raquo Ces modifications sont tregraves cibleacutees et la notion de reacuteeacutecriture du geacutenome ou drsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) srsquoest imposeacutee En effet il ne srsquoagit pas de provoquer un grand bouleversement de lrsquoADN par lrsquoaction agrave lrsquoaveugle drsquoun rayonnement physique et drsquoun agent chimique mutagegravene comme cela se produit dans une mutation aleacuteatoire ou encore de proceacuteder agrave lrsquointroduction au hasard drsquoun nouvel ADN dans une cellule agrave lrsquoaide de diverses techniques de peacuteneacutetration comme cela se fait dans une transgeacutenegravese Agrave ces modifications aleacuteatoires succegravede une deuxiegraveme phase de tri entre plusieurs milliers de cellules obtenues afin de seacutelectionner celles qui portent la transformation du geacutenome rechercheacutee En proceacutedant par eacutedition geacutenomique les effets hors cible 16 se sont consideacuterablement reacuteduits et ont par conseacutequent diminueacute la phase de tri ce qui eacuteconomise du temps et de lrsquoargent De plus en utilisant certaines techniques drsquoeacutedition du geacutenome il est impossible de distinguer si lrsquoorganisme que lrsquoon examine provient drsquoune manipulation geacuteneacutetique en laboratoire ou reacutesulte drsquoune mutation spontaneacutee intervenue dans la nature Avec de tels outils de preacutecision les eacutetapes drsquoune seacutelection veacutegeacutetale classique pour lrsquoameacutelioration varieacutetale se sont consideacuterablement alleacutegeacutees et les recherches dans le domaine du veacutegeacutetal se deacuteveloppent intenseacutement

15 Le nucleacuteotide est lrsquouniteacute de base des acides nucleacuteiques (ADN et ARN) constitueacutee drsquoune base azoteacutee drsquoun pentose et de groupes phosphates16 Transformation qui se situe agrave un autre endroit du geacutenome que celui viseacute

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Une revue reacutecente de la litteacuterature scientifique recense les publications sur le sujet des NPBT entre janvier 1996 et fin mai 2018 17 Sur 1 328 eacutetudes consacreacutees aux applications de lrsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) dans le domaine des plantes agricoles et modegraveles la technique CRISPR deacutecouverte en 2012 a le plus mobiliseacute les chercheurs 1 032 articles lui sont consacreacutes Lrsquoeacutedition de base (base editing) la tregraves reacutecente technique drsquoeacutedition du geacutenome qui est mentionneacutee pour la premiegravere fois en novembre 2017 a deacutejagrave susciteacute 42 articles en six mois

Publications de recherche consacreacutees aux diffeacuterentes NPBT par techniques entre janvier 1996 et fin mai 2018

CRISPR Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats

TALEN Transcription activator-like effector nuclease

ZFN Zinc Finger Nuclease Technology

ODM-MN Oligonucleotide Directed Mutagenesis- New Breeding Techniques Meganuclease

BE Base Editing

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

17 Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

CRISPR 79

TALEN 9

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Ces publications ont concerneacute vingt-huit espegraveces de plantes cultiveacutees On remarque lrsquoimportance du riz ce qui ne surprend pas quand on sait que le continent asiatique a piloteacute agrave lui seul plus de 50 de ces publications de recherche 18 La deuxiegraveme plante la plus eacutetudieacutee est la plante modegravele Arabidopsis taliana lrsquoArabette des dames Les organismes modegraveles sont eacutetudieacutes par toute la communauteacute scientifique internationale et donnent des points de repegraveres en matiegravere drsquoavanceacutees scientifiques

Sur lrsquoensemble des projets de recherche 99 portaient sur des applications commerciales ou industrielles directes pour ameacuteliorer (par ordre deacutecroissant)

ndash des caractegraveres agronomiques (itineacuteraires techniques croissance rendement) 38

ndash la qualiteacute alimentaire (nutrition humaine et animale) 28

ndash la toleacuterance aux stress biotiques (insectes ravageurs maladies virus etc) 16

ndash la toleacuterance aux stress abiotiques (seacutecheresse carence en azote rayonnements UV etc) 5

ndash la toleacuterance agrave des herbicides 8

ndash la valorisation industrielle 5

Les techniques de transformation sont tregraves majoritairement des modifications mineures de type SDN1 point de mutation ou eacutedition de base (92 ) Pour les modifications du geacutenome plus conseacutequentes 3 sont classeacutees en SDN2 et 5 en SDN3 19

18 Voir agrave ce sujet la troisiegraveme note de cette seacuterie Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 202019 Pour une deacutefinition des SDN (site directed nuclease) voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit Pour rappel SDN1 inactivation drsquoun gegravene par coupure cibleacutee et reacuteparation deacutefectueuse (deacuteleacutetion ou insertion de quelques nucleacuteotides) SDN2 modification cibleacutee de quelques nucleacuteotides dans un gegravene donneacute SDN3 insertion cibleacutee drsquoun ADN eacutetranger agrave un site donneacute

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Espegraveces veacutegeacutetales eacutetudieacutees par NPBT (entre janvier 1996 et fin mai 2018) par importance deacutecroissante du nombre de publications de recherche deacutedieacutees

Riz

Arabidopsis

Tomate Bleacute

MoussesTabac

MaiumlsAlgues

Soja

Pomme de terre

465

77107

5323

218

6384

4921

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al art cit

Les recherches se sont deacuterouleacutees dans 68 pays et deux drsquoentre eux sont particuliegraverement actifs la Chine (599 publications soit 40 ) et les Eacutetats-Unis (487 publications soit 33 ) Parmi les laboratoires et socieacuteteacutes tregraves en pointe sur ces recherches on note un fort investissement des organismes chinois (Acadeacutemie des sciences de Chine et les acadeacutemies drsquoagriculture de diverses provinces ainsi que des universiteacutes chinoises) non seulement pour les eacutetudes sur le riz pour lesquelles ils deacuteploient des activiteacutes intenses mais aussi sur le colza le cotonnier la tomate et le bleacute La Chine est leader pour les applications agricoles

De nombreuses universiteacutes ameacutericaines (Californie Minnesota Florida Kansas State Penn State) quelques universiteacutes au Japon (Tamagawa Tsukuba Tosushima) et en Europe (universiteacute de Kiel en Allemagne universiteacute Paris-Saclay et de Montpellier en France) ou des centres de recherche bien connus comme lrsquoInstitut des sciences Weizmann en Israeumll ou lrsquoInstitut Max-Planck en Allemagne ou lrsquoInstituto de Agricultura Sostenible du Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas (CIC) en Espagne ainsi que des socieacuteteacutes du secteur priveacute (DuPont-Pioneer Syngenta seeds Cellectis Plant Sciences Calyxt Dow AgroScience) sont tregraves engageacutes dans ces recherches

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III OGM ET OGE VEacuteGEacuteTAUX OUTILS POUR ONE HEALTH UN MONDE UNE SEULE SANTEacute

Comme nous lrsquoavons vu dans la premiegravere note de cette seacuterie 20 en preacuteservant la santeacute des humains et des animaux nous preacuteservons la santeacute du monde car dans le cadre du concept One Health il nrsquoy a qursquoun seul monde et une seule santeacute La santeacute du veacutegeacutetal srsquoinscrit pleinement dans ce concept et les OGM et OGE illustrent parfaitement qursquoen ameacuteliorant la santeacute du veacutegeacutetal avec les biotechnologies veacutegeacutetales on a la possibiliteacute drsquoameacuteliorer la santeacute de tous

1 Un cas drsquoeacutecole le maiumls Bt MON 810 et le risque mycotoxines

Le maiumls Bt MON 810 la seule plante transgeacutenique cultiveacutee dans lrsquoUnion europeacuteenne (essentiellement aujourdrsquohui en Espagne et un peu au Portugal) est un cas drsquoeacutecole Ce maiumls est geacuteneacutetiquement modifieacute par incorporation drsquoun gegravene qui permet aux cellules de la plante de syntheacutetiser une proteacuteine agrave caractegravere insecticide Celle-ci perturbe le fonctionnement digestif de deux ravageurs majeurs de cette culture la pyrale du maiumls (Ostrinia nubilalis) et la seacutesamie (Sesamia nonagrioides) Les varieacuteteacutes de maiumls MON 810 les controcirclent efficacement en diminuant les populations de ces insectes de plus de 90 dans les parcelles cultiveacutees 21 Outre la limitation des deacutegacircts des insectes sur les eacutepis et les tiges de maiumls ce maiumls transgeacutenique deacuteveloppe un effet beacuteneacutefique dans les reacutegions ougrave seacutevissent des fusarioses maladies affectant la santeacute du maiumls

Agrave un stade avanceacute les eacutepis de maiumls se couvrent de moisissures symptocircme de lrsquoinstallation des champignons pathogegravenes des Fusarium agents de cette maladie Les fusarioses srsquoaccompagnent dans des conditions environnementales favorables pour leur deacuteveloppement de production de mycotoxines (toxines produites par des champignons) extrecircmement dangereuses et deacuteleacutetegraveres qui contaminent les reacutecoltes

Selon la nature des mycotoxines produites diffeacuterentes pathologies peuvent survenir chez lrsquohomme ou chez lrsquoanimal atteintes reacutenales du foie du tube digestif du systegraveme immunitaire et de lrsquoappareil reproducteur Certaines mycotoxines sont canceacuterogegravenes drsquoautres sont des perturbateurs endocriniens Des maladies seacutevegraveres ont eacuteteacute constateacutees chez les humains agrave la suite de consommation de farines contamineacutees Dans notre meacutemoire historique

20 Voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit21 Laurent Folcher et al laquo Lower mycotoxin levels in Bt maize grain raquo Agronomy for Sustainable Development vol 30 ndeg 4 deacutecembre 2010 p 711-719(httpslinkspringercomcontentpdf1010512Fagro2F2010005pdf)

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figure encore au Moyen Acircge le mal des Ardents ou feu de saint Antoine qui provoquait des hallucinations et des troubles circulatoires pouvant aller jusqursquoau deacutecegraves ou encore dans les anneacutees 1950 la consommation de pain agrave Pont-Saint-Esprit qui se soldera par la mort de dix personnes et une cinquantaine drsquointernements psychiatriques

Eacutepis de maiumls drsquoune parcelle expeacuterimentale cultiveacutee avec des maiumls Bt et conventionnels

A B

(A) lrsquoeacutepi de maiumls conventionnel est fusarieacute apregraves avoir eacuteteacute attaqueacute par les insectes ravageurs

(B) lrsquoeacutepi de maiumls Bt MON 810 est sain et indemne

Source Catherine Regnault-Roger photos prises en Espagne en 2010

Lrsquoalimentation animale nrsquoest pas en reste Des chevaux ont ainsi eacuteteacute intoxiqueacutes par des fourrages ou des litiegraveres contamineacutes par ces mycotoxines et les eacuteleveurs de cochons connaissent bien les troubles gastro-intestinaux et de la croissance qursquooccasionnent agrave leurs animaux des lots de ceacutereacuteales contamineacutees En 1960 des eacutelevages de dindons britanniques ont eacuteteacute deacutecimeacutes par des arachides importeacutees du Seacuteneacutegal et contamineacutees par des aflatoxines seacutecreacuteteacutees par un champignon srsquoeacutepanouissant en milieu tropical lrsquoAspergillus 22 La prise de conscience du risque mycotoxines a conduit les autoriteacutes sanitaires europeacuteennes agrave eacutetablir une reacuteglementation en 2007 fixant des seuils agrave ne pas deacutepasser

22 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Comment preacutevenir le risque de mycotoxines dans la production agricole raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 322 octobre-deacutecembre 2017 p 45-48(wwwpseudo-sciencesorgComment-prevenir-le-risque-de-mycotoxines-dans-la-production-agricole)

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Des travaux de recherche ont montreacute que la transformation geacuteneacutetique dont beacuteneacuteficie le maiumls Bt MON 810 diminue non seulement le nombre des insectes ravageurs qui sont deacutecimeacutes par la toxine Bt apregraves consommation des tiges ou eacutepis mais aussi les teneurs en mycotoxines dans les reacutecoltes 23 En effet la diminution des insectes phytophages conduit agrave la reacuteduction du nombre de blessures qursquoils infligent agrave la plante en se nourrissant et par lesquelles srsquoinstallent les champignons pathogegravenes agents des fusarioses et producteurs de mycotoxines

La culture du maiumls MON 810 en diminuant lrsquoincidence de fusarioses et le risque mycotoxines bonifie la qualiteacute sanitaire des reacutecoltes ce qui nrsquoest pas sans conseacutequence sur la santeacute animale qursquoelle preacuteserve Une eacutetude italienne a deacutemontreacute que des porcelets nourris avec du maiumls contamineacute par des mycotoxines avaient une perte de poids significative par rapport agrave ceux alimenteacutes avec du maiumls transgeacutenique Bt MON 810 24

2 Faire face au reacutechauffement climatique

Le risque mycotoxines est un risque eacutemergent en Europe aggraveacute par le reacutechauffement climatique En effet aux champignons toxinogegravenes classiques du genre Fusarium srsquoajoute agrave la faveur drsquoeacuteteacutes tregraves chauds lrsquoinstallation de champignons qui prolifegraverent normalement dans les pays tropicaux comme les dangereux Aspergillus (mentionneacutes preacuteceacutedemment agrave propos drsquoarachides) seacutecreacutetant des aflatoxines Ainsi au cours de ces derniegraveres anneacutees plusieurs contaminations par des mycotoxines de produits commercialiseacutes ont eacuteteacute constateacutees ce qui aurait pu avoir des conseacutequences dramatiques sans la vigilance des services de controcircle sanitaire

En 2013 du lait importeacute drsquoEurope de lrsquoEst a eacuteteacute refuseacute en France en raison de fortes teneurs en mycotoxines les vaches avaient consommeacute des fourrages contamineacutes par des moisissures En mai 2014 ce sont des galettes de maiumls bio Auchan et du son de bleacute Bio-Village de la marque Repegravere (Leclerc) qui sont retireacutes en hacircte des rayons des supermarcheacutes en raison de teneurs drsquoune mycotoxine (le DON ou deacuteoxynivaleacutenol) au-delagrave des seuils reacuteglementaires En juin 2014 le journal italien Il Fatto Quotidiano a rapporteacute le scandale de la commercialisation de meules drsquoun fromage italien tregraves appreacutecieacute le parmesan contamineacute aux aflatoxines scandale car il semblerait que les fromagers aient

23 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos laquo Lrsquointeacuterecirct des plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees pour la production agricole le cas du maiumls Bt raquo in Agnegraves Ricroch Yves Datteacutee et Marc Fellous (dir) Biotechnologies veacutegeacutetales Environnement alimentation santeacute Vuibert 2011 p 200-21124 Voir Filippo Rossi Mauro Morlacchini Giorgio Fusconi Amedeo Pietri et Gianfranco Piva laquo Effects of insertion of Bt gene in corn and different fumonisin content on growth performance of weaned piglets raquo Italian Journal of Animal Science vol 10 ndeg 2 2011 p 95-100(wwwtandfonlinecomdoipdf104081ijas2011e19needAccess=true)

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neacutegligeacute la contamination du lait qui servait agrave faire le fromage (des arrestations ont eacuteteacute opeacutereacutees) Cette contamination reacutesultait des eacuteteacutes caniculaires de 2012 et 2013 au cours duquel les vaches avaient eacuteteacute nourries avec du maiumls grain ou de lrsquoensilage contenant des champignons Aspergillus Les autoriteacutes des diffeacuterents pays europeacuteens ont pu ainsi constater agrave cette occasion que lors de conditions climatiques favorables ces Aspergillus qui seacutevissent de maniegravere endeacutemique en Afrique contaminant les reacutecoltes de ceacutereacuteales mal conserveacutees pouvaient prolifeacuterer sur le maiumls dans le sud ou lrsquoest de lrsquoEurope Cet exemple deacutemontre qursquoen preacuteservant la santeacute du veacutegeacutetal en le proteacutegeant de ses bioagresseurs on diminue les risques pour la santeacute animale et la santeacute humaine Le maiumls MON 810 se reacutevegravele ecirctre un outil efficace pour la santeacute dans son concept One Health Dans ces conditions il a sembleacute surprenant du point de vue scientifique et de la santeacute publique que la France interdise en 2014 par la loi 2014-567 la culture des maiumls geacuteneacutetiquement modifieacutes sur son sol 25

IV AMEacuteLIORATION DE LA SANTEacute ENVIRONNEMENTALE

1 Ameacutelioration des itineacuteraires techniques phytosanitaires

Une des conseacutequences logiques de lrsquoameacutelioration geacuteneacutetique des veacutegeacutetaux cultiveacutes visant agrave leur confeacuterer une meilleure aptitude agrave limiter les effets de leurs bioagresseurs est une adaptation dans lrsquoutilisation des produits de traitement que sont les insecticides les fongicides et les herbicides pour la conduite des cultures et diminuer les traitements de confort crsquoest-agrave-dire lrsquoadministration agrave titre preacuteventif

La preacutevention dans la conduite des cultures est en effet une speacuteculation sur un futur qui ne se produit pas toujours dans certains cas on gagne en empecircchant une infestation de prendre de lrsquoampleur dans drsquoautres on traite pour rien car la meacuteteacuteorologie a changeacute ou bien les conditions drsquoinstallation du parasite ne sont plus reacuteunies Crsquoest lagrave ougrave se situe le savoir-faire drsquoun agriculteur avec les technologies qursquoil a agrave sa disposition savoir traiter au bon moment au bon endroit et agrave la bonne dose

Avec les plantes biotech les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont donc modifieacutes Pour reprendre notre exemple une culture de maiumls

25 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Interdiction du maiumls Bt MON 810 en France un vrai risque pour la seacutecuriteacute alimentaire raquo La Revue de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France ndeg 5 janvier 2015 p 19-21 (numeacutero teacuteleacutechargeable sur wwwacademie-agriculturefrpublicationsrevue-aafpage=1)

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Bt MON 810 dispense drsquoutiliser des pulveacuterisations drsquoinsecticides contre la pyrale et la seacutesamie En produisant la proteacuteine insecticide Cry1Ab de maniegravere continue le maiumls est mieux proteacutegeacute agrave tous les stades de son deacuteveloppement Cette reacuteduction drsquoinsecticides sera drsquoautant plus sensible dans les reacutegions ougrave plusieurs geacuteneacuterations de pyrale ou de seacutesamie se succegravedent la mecircme anneacutee En France ce pheacutenomegravene eacutetait traditionnellement tregraves preacutesent dans les reacutegions meacuteridionales au climat chaud et moins dans les reacutegions plus septentrionales particuliegraverement en Alsace dans lesquelles la pyrale deacuteveloppe une seule geacuteneacuteration par an Mais le changement climatique est en train de bouleverser la donne Un bulletin publieacute par la chambre reacutegionale drsquoagriculture du Centre-Val de Loire de lrsquoautomne 2018 deacutecrit des cas de deux geacuteneacuterations annuelles de pyrale du maiumls au lieu drsquoune dans la Champagne beauceronne et la Sologne-Val de Loire la Touraine (mais pas en Beauce-Perche ou dans le Gacirctinais) La seacutesamie autrefois absente y est captureacutee reacuteguliegraverement depuis 2010 et son aire de reacutepartition srsquoeacutetend depuis 2016 au nord de la Loire 26 Le renouvellement rapprocheacute de ces insectes ravageurs neacutecessite alors plusieurs traitements au cours de la saison Avec le maiumls Bt MON 810 rien de tel puisque la plante se protegravege elle-mecircme 27 Lrsquoeacuteconomie en insecticides qui en reacutesulte diminue les risques de reacutesidus de pesticides dans les aliments et ameacuteliore la seacutecuriteacute alimentaire Elle preacutesente eacutegalement des avantages eacutecologiques en abaissant les risques de contaminations de pesticides dans la biosphegravere 28 ainsi que les eacutemissions de gaz agrave effet de serre lieacutes aux passages des engins agricoles dans les parcelles pour les traitements Elle se traduit eacutegalement par des avantages eacuteconomiques en reacuteduisant le coucirct des intrants et le temps de travail de lrsquoopeacuterateur agricole

2 Diminution du gaz agrave effet de serre CO2

Les avantages eacutecologiques deacutecrits ci-dessus agrave propos du maiumls MON 810 concernent toutes les cultures GM Au Royaume-Uni deux experts en eacuteconomie appliqueacutee aux biotechnologies eacutetablissent annuellement un bilan annuel de lrsquoimpact environnemental de cultures biotech Ils ont eacutevalueacute que le deacuteveloppement actuel de ces cultures (pour rappel une surface de 1917 millions drsquohectares en 2018) permet dans sa globaliteacute de diminuer lrsquoeacutemission du gaz agrave effet de serre CO2 de 271 millions de tonnes Cette eacuteconomie est lieacutee aux changements des pratiques agricoles (reacuteduction des pulveacuterisations drsquoinsecticides et drsquoherbicides pour 29 millions de tonnes de CO2) et aux

26 Voir Bulletin de santeacute du veacutegeacutetal maiumls Reacutegion Centre-Val de Loire ndeg16 bilan 30 octobre 2018(httpswwwarvalis-infosfr_pluginsWMS_BO_GallerypagegetElementStreamjspzid=53673ampprop=file)27 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos art cit28 La biosphegravere comprend tous les organismes vivants et leurs milieux de vie donc la totaliteacute des eacutecosystegravemes preacutesents sur la Terre dans lrsquoeau ou dans lrsquoair

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techniques culturales simplifieacutees (TCS) qui diminuent la quantiteacute de carburant consommeacutee par les machines agricoles (eacuteconomie de 242 millions de tonnes de CO2) Les TCS srsquoaccompagnent en outre drsquoune moindre vulneacuterabiliteacute des sols agrave lrsquoeacuterosion et drsquoune augmentation de la biodiversiteacute tellurique (vers de terre insectes du sol comme les collemboles)

La reacuteduction de substances actives consommeacutees lors des traitements insecticides et herbicides a eacutegalement eacuteteacute calculeacutee Sur une peacuteriode de vingt et un ans (depuis 1996) elle est eacutevalueacutee agrave 671 millions de kilogrammes 29 Agrave cette eacutevaluation srsquoajoute un indicateur le quotient de lrsquoimpact environnemental (Environmental Impact Quotient EIQ) eacutetabli pour chaque substance active phytopharmaceutique dans les champs Les auteurs constatent une ameacutelioration de ce quotient autour de 185 ainsi qursquoune diminution de 8 des quantiteacutes de pesticides utiliseacutes Les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont ameacutelioreacutes et sont devenus plus vertueux

3 Augmentation de la biodiversiteacute

Une autre conseacutequence de la culture des plantes biotech est de favoriser la biodiversiteacute agricole La commercialisation des plantes GM srsquoest traduite par une augmentation du nombre de varieacuteteacutes cultiveacutees Bernard Le Buanec de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France donne agrave ce propos quelques chiffres 87 varieacuteteacutes diffeacuterentes de maiumls Bt incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 810 ont eacuteteacute cultiveacutees sur 35 000 hectares en Catalogne en 2016 en Inde il est deacutenombreacute 205 varieacuteteacutes de coton cultiveacutees incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 et 309 varieacuteteacutes pour la modification MON 15985 30 De son cocircteacute Jean-Claude Pernollet eacutegalement membre de de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France mentionne plus de 4 300 varieacuteteacutes de maiumls transgeacuteniques commercialiseacutees sous 202 marques diffeacuterentes et produites par 173 entreprises 31

La lutte contre les maladies contribue aussi agrave sauver la biodiversiteacute locale par la preacuteservation deacutejagrave eacutevoqueacutee drsquoespegraveces conventionnelles menaceacutees agrave lrsquoinstar des pruniers sauveacutes de la sharka et des papayers drsquoHawaii proteacutegeacutes du Papaya ringspot virus (PRSV)

On observe aussi la preacuteservation des insectes beacuteneacutefiques pour les cultures (entomofaune auxiliaire) sur les parcelles cultiveacutees avec une plante transgeacutenique lrsquoeacutepandage drsquoun insecticide tue la plupart des insectes du champ tandis que

29 Graham Brookes et Peter Barfoot laquo Farm income and production impacts of using GM crop technology 1996-2016 raquo GM Crops amp Food vol 9 ndeg 2 2018 p 59-89(wwwtandfonlinecomdoipdf1010802164569820181464866needAccess=true)30 Bernard Le Buanec laquo La diversiteacute geacuteneacutetique en agriculture raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculture Parole agrave la science Presses des Mines 2018 p 169-18731 Voir Jean Claude Pernollet laquo Plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculturehellip op cit p 188-204

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la plante biotech ne tue que ceux qui srsquoattaquent agrave elle en les empoisonnant Une augmentation de la biodiversiteacute sur des parcelles de cotonnier GM a ainsi eacuteteacute observeacutee en Chine si les deacutegacircts de la noctuelle du cotonnier ont bien eacuteteacute reacuteduits gracircce agrave la toxiciteacute que manifeste la plante envers cet insecte la reacuteduction des insecticides a favoriseacute lrsquoaugmentation des populations de trois groupes majeurs drsquoinsectes auxiliaires que sont les coccinelles les araigneacutees et les chrysopes 32 Une constatation de mecircme nature a eacuteteacute reacutealiseacutee par Claude Menara 33 agriculteur du sud-ouest de la France (Lot-et-Garonne) quand il cultivait du maiumls MON 810 sur son exploitation avant lrsquointerdiction de 2014

4 Les risques de disseacutemination par flux de gegravenes

La possibiliteacute de disseacutemination non intentionnelle des transgegravenes entre espegraveces diffeacuterentes doit ecirctre consideacutereacutee de maniegravere diffeacuterente selon qursquoil srsquoagit des espegraveces interfertiles ou drsquoespegraveces qui ne peuvent pas srsquohybrider entre elles indique Jean-Claude Pernollet dans le bilan qursquoil a dresseacute en 2018 des risques et avantages environnementaux des plantes biotech Dans le second cas souligne-t-il laquo lrsquoinsertion drsquoun transgegravene viable et sa seacutelection demandent beaucoup de temps de sorte qursquoelle nrsquoest pas observable agrave une eacutechelle de temps humaine 34 raquo tandis que dans le premier cas il faudra prendre des mesures de coexistence des varieacuteteacutes cultiveacutees en observant des distances agrave respecter entre les parcelles ou en deacutecalant les semis si on veut eacuteviter agrave tout prix drsquoeacuteventuelles hybridations fortuites qui rappelons-le nrsquoont pas de conseacutequences neacutegatives sanitaires et environnementales

Ce problegraveme est surtout souleveacute par les exploitants qui pratiquent lrsquoagriculture biologique dont le cahier des charges refuse la culture des plantes biotech et lrsquoutilisation de certains pesticides organiques de synthegravese (tout en acceptant cependant des pesticides chimiques mineacuteraux eacutecotoxiques comme les bouillies agrave base de cuivre ou des varieacuteteacutes cultiveacutees comme le bleacute Renan issues de croisements par des meacutethodes de geacutenie geacuteneacutetique 35) Une preacutesence fortuite de plantes GM agrave une teneur supeacuterieure agrave 09 dans leurs parcelles aurait une incidence eacuteconomique sur la valeur de leurs reacutecoltes qui ne seraient plus consideacutereacutees comme laquo bio raquo

32 Voir Geneviegraveve De Lacour laquo Le coton GM favorise la biodiversiteacute selon une eacutetude chinoise raquo journaldelenvironnementnet 15 juin 2012 (wwwjournaldelenvironnementnetarticlele-coton-gm-favorise-la-biodiversite-selon-une-etude-chinoise29487)33 Voir Daniel Cadis laquo Claude Meacutenara ldquoMon maiumls transgeacutenique est le plus eacutecologique rdquo raquo lefigarofr 6 avril 2007(wwwlefigarofractualite2007040601001-20070406ARTFIG90080-claude_menara_mon_mais_transgenique_est_le_plus_ecologiquephp)34 Jean Claude Pernollet art cit p 19535 Andreacute Gallais laquo La principale varieacuteteacute de bleacute ldquobiordquo serait-elle geacuteneacutetiquement modifieacutee raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 314 octobre 2015 p 46-48 (httpswwwpseudo-sciencesorgLa-principale-variete-de-ble-bio-serait-elle-genetiquement-modifiee)

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II LES PROMESSES DES NOUVELLES BIOTECHNOLOGIES (NBT) POUR LA SANTEacute VEacuteGEacuteTALE

Les derniegraveres techniques drsquoeacutedition du geacutenome sont plus preacutecises plus rapides et moins oneacutereuses que la transgeacutenegravese ou la mutageacutenegravese aleacuteatoire et ont eacuteteacute de ce fait tregraves vite inteacutegreacutees dans la boicircte agrave outils des seacutelectionneurs de semences pour optimiser lrsquoameacutelioration varieacutetale des plantes cultiveacutees crsquoest drsquoailleurs pourquoi elles sont appeleacutees communeacutement laquo New Plant Breeding Techniques raquo ou NPBT (nouvelles techniques de seacutelection veacutegeacutetale)

Elles sont utiliseacutees pour provoquer une modification de lrsquoADN geacutenomique en creacuteant des mutations cibleacutees par substitution drsquoun nucleacuteotide 15 par un autre par une deacuteleacutetion ou insertion de nucleacuteotides ou encore en induisant des coupures de lrsquoADN pour y inseacuterer un nouveau fragment Avec certaines de ces nouvelles techniques cette coupure est si preacutecise qursquoon parle de laquo ciseaux moleacuteculaires raquo Ces modifications sont tregraves cibleacutees et la notion de reacuteeacutecriture du geacutenome ou drsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) srsquoest imposeacutee En effet il ne srsquoagit pas de provoquer un grand bouleversement de lrsquoADN par lrsquoaction agrave lrsquoaveugle drsquoun rayonnement physique et drsquoun agent chimique mutagegravene comme cela se produit dans une mutation aleacuteatoire ou encore de proceacuteder agrave lrsquointroduction au hasard drsquoun nouvel ADN dans une cellule agrave lrsquoaide de diverses techniques de peacuteneacutetration comme cela se fait dans une transgeacutenegravese Agrave ces modifications aleacuteatoires succegravede une deuxiegraveme phase de tri entre plusieurs milliers de cellules obtenues afin de seacutelectionner celles qui portent la transformation du geacutenome rechercheacutee En proceacutedant par eacutedition geacutenomique les effets hors cible 16 se sont consideacuterablement reacuteduits et ont par conseacutequent diminueacute la phase de tri ce qui eacuteconomise du temps et de lrsquoargent De plus en utilisant certaines techniques drsquoeacutedition du geacutenome il est impossible de distinguer si lrsquoorganisme que lrsquoon examine provient drsquoune manipulation geacuteneacutetique en laboratoire ou reacutesulte drsquoune mutation spontaneacutee intervenue dans la nature Avec de tels outils de preacutecision les eacutetapes drsquoune seacutelection veacutegeacutetale classique pour lrsquoameacutelioration varieacutetale se sont consideacuterablement alleacutegeacutees et les recherches dans le domaine du veacutegeacutetal se deacuteveloppent intenseacutement

15 Le nucleacuteotide est lrsquouniteacute de base des acides nucleacuteiques (ADN et ARN) constitueacutee drsquoune base azoteacutee drsquoun pentose et de groupes phosphates16 Transformation qui se situe agrave un autre endroit du geacutenome que celui viseacute

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Une revue reacutecente de la litteacuterature scientifique recense les publications sur le sujet des NPBT entre janvier 1996 et fin mai 2018 17 Sur 1 328 eacutetudes consacreacutees aux applications de lrsquoeacutedition du geacutenome (genome editing) dans le domaine des plantes agricoles et modegraveles la technique CRISPR deacutecouverte en 2012 a le plus mobiliseacute les chercheurs 1 032 articles lui sont consacreacutes Lrsquoeacutedition de base (base editing) la tregraves reacutecente technique drsquoeacutedition du geacutenome qui est mentionneacutee pour la premiegravere fois en novembre 2017 a deacutejagrave susciteacute 42 articles en six mois

Publications de recherche consacreacutees aux diffeacuterentes NPBT par techniques entre janvier 1996 et fin mai 2018

CRISPR Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats

TALEN Transcription activator-like effector nuclease

ZFN Zinc Finger Nuclease Technology

ODM-MN Oligonucleotide Directed Mutagenesis- New Breeding Techniques Meganuclease

BE Base Editing

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

17 Dominik Modrzejewski et al laquo What is the available evidence for the range of applications of genome editing as a new tool for plant trait modification and the potential occurrence of associated off target effects a systematic map raquo Environmental Evidence vol 8 article ndeg 27 juillet 2019(httpsenvironmentalevidencejournalbiomedcentralcomarticles101186s13750-018-0130-6)

CRISPR 79

TALEN 9

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Ces publications ont concerneacute vingt-huit espegraveces de plantes cultiveacutees On remarque lrsquoimportance du riz ce qui ne surprend pas quand on sait que le continent asiatique a piloteacute agrave lui seul plus de 50 de ces publications de recherche 18 La deuxiegraveme plante la plus eacutetudieacutee est la plante modegravele Arabidopsis taliana lrsquoArabette des dames Les organismes modegraveles sont eacutetudieacutes par toute la communauteacute scientifique internationale et donnent des points de repegraveres en matiegravere drsquoavanceacutees scientifiques

Sur lrsquoensemble des projets de recherche 99 portaient sur des applications commerciales ou industrielles directes pour ameacuteliorer (par ordre deacutecroissant)

ndash des caractegraveres agronomiques (itineacuteraires techniques croissance rendement) 38

ndash la qualiteacute alimentaire (nutrition humaine et animale) 28

ndash la toleacuterance aux stress biotiques (insectes ravageurs maladies virus etc) 16

ndash la toleacuterance aux stress abiotiques (seacutecheresse carence en azote rayonnements UV etc) 5

ndash la toleacuterance agrave des herbicides 8

ndash la valorisation industrielle 5

Les techniques de transformation sont tregraves majoritairement des modifications mineures de type SDN1 point de mutation ou eacutedition de base (92 ) Pour les modifications du geacutenome plus conseacutequentes 3 sont classeacutees en SDN2 et 5 en SDN3 19

18 Voir agrave ce sujet la troisiegraveme note de cette seacuterie Catherine Regnault-Roger OGM et produits drsquoeacutedition du geacutenome (OGE) enjeux reacuteglementaires et geacuteopolitiques Fondation pour lrsquoinnovation politique janvier 202019 Pour une deacutefinition des SDN (site directed nuclease) voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit Pour rappel SDN1 inactivation drsquoun gegravene par coupure cibleacutee et reacuteparation deacutefectueuse (deacuteleacutetion ou insertion de quelques nucleacuteotides) SDN2 modification cibleacutee de quelques nucleacuteotides dans un gegravene donneacute SDN3 insertion cibleacutee drsquoun ADN eacutetranger agrave un site donneacute

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Espegraveces veacutegeacutetales eacutetudieacutees par NPBT (entre janvier 1996 et fin mai 2018) par importance deacutecroissante du nombre de publications de recherche deacutedieacutees

Riz

Arabidopsis

Tomate Bleacute

MoussesTabac

MaiumlsAlgues

Soja

Pomme de terre

465

77107

5323

218

6384

4921

Source drsquoapregraves Dominik Modrzejewski et al art cit

Les recherches se sont deacuterouleacutees dans 68 pays et deux drsquoentre eux sont particuliegraverement actifs la Chine (599 publications soit 40 ) et les Eacutetats-Unis (487 publications soit 33 ) Parmi les laboratoires et socieacuteteacutes tregraves en pointe sur ces recherches on note un fort investissement des organismes chinois (Acadeacutemie des sciences de Chine et les acadeacutemies drsquoagriculture de diverses provinces ainsi que des universiteacutes chinoises) non seulement pour les eacutetudes sur le riz pour lesquelles ils deacuteploient des activiteacutes intenses mais aussi sur le colza le cotonnier la tomate et le bleacute La Chine est leader pour les applications agricoles

De nombreuses universiteacutes ameacutericaines (Californie Minnesota Florida Kansas State Penn State) quelques universiteacutes au Japon (Tamagawa Tsukuba Tosushima) et en Europe (universiteacute de Kiel en Allemagne universiteacute Paris-Saclay et de Montpellier en France) ou des centres de recherche bien connus comme lrsquoInstitut des sciences Weizmann en Israeumll ou lrsquoInstitut Max-Planck en Allemagne ou lrsquoInstituto de Agricultura Sostenible du Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas (CIC) en Espagne ainsi que des socieacuteteacutes du secteur priveacute (DuPont-Pioneer Syngenta seeds Cellectis Plant Sciences Calyxt Dow AgroScience) sont tregraves engageacutes dans ces recherches

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III OGM ET OGE VEacuteGEacuteTAUX OUTILS POUR ONE HEALTH UN MONDE UNE SEULE SANTEacute

Comme nous lrsquoavons vu dans la premiegravere note de cette seacuterie 20 en preacuteservant la santeacute des humains et des animaux nous preacuteservons la santeacute du monde car dans le cadre du concept One Health il nrsquoy a qursquoun seul monde et une seule santeacute La santeacute du veacutegeacutetal srsquoinscrit pleinement dans ce concept et les OGM et OGE illustrent parfaitement qursquoen ameacuteliorant la santeacute du veacutegeacutetal avec les biotechnologies veacutegeacutetales on a la possibiliteacute drsquoameacuteliorer la santeacute de tous

1 Un cas drsquoeacutecole le maiumls Bt MON 810 et le risque mycotoxines

Le maiumls Bt MON 810 la seule plante transgeacutenique cultiveacutee dans lrsquoUnion europeacuteenne (essentiellement aujourdrsquohui en Espagne et un peu au Portugal) est un cas drsquoeacutecole Ce maiumls est geacuteneacutetiquement modifieacute par incorporation drsquoun gegravene qui permet aux cellules de la plante de syntheacutetiser une proteacuteine agrave caractegravere insecticide Celle-ci perturbe le fonctionnement digestif de deux ravageurs majeurs de cette culture la pyrale du maiumls (Ostrinia nubilalis) et la seacutesamie (Sesamia nonagrioides) Les varieacuteteacutes de maiumls MON 810 les controcirclent efficacement en diminuant les populations de ces insectes de plus de 90 dans les parcelles cultiveacutees 21 Outre la limitation des deacutegacircts des insectes sur les eacutepis et les tiges de maiumls ce maiumls transgeacutenique deacuteveloppe un effet beacuteneacutefique dans les reacutegions ougrave seacutevissent des fusarioses maladies affectant la santeacute du maiumls

Agrave un stade avanceacute les eacutepis de maiumls se couvrent de moisissures symptocircme de lrsquoinstallation des champignons pathogegravenes des Fusarium agents de cette maladie Les fusarioses srsquoaccompagnent dans des conditions environnementales favorables pour leur deacuteveloppement de production de mycotoxines (toxines produites par des champignons) extrecircmement dangereuses et deacuteleacutetegraveres qui contaminent les reacutecoltes

Selon la nature des mycotoxines produites diffeacuterentes pathologies peuvent survenir chez lrsquohomme ou chez lrsquoanimal atteintes reacutenales du foie du tube digestif du systegraveme immunitaire et de lrsquoappareil reproducteur Certaines mycotoxines sont canceacuterogegravenes drsquoautres sont des perturbateurs endocriniens Des maladies seacutevegraveres ont eacuteteacute constateacutees chez les humains agrave la suite de consommation de farines contamineacutees Dans notre meacutemoire historique

20 Voir Catherine Regnault-Roger Des outils de modification du geacutenome au service de la santeacute humaine et animale op cit21 Laurent Folcher et al laquo Lower mycotoxin levels in Bt maize grain raquo Agronomy for Sustainable Development vol 30 ndeg 4 deacutecembre 2010 p 711-719(httpslinkspringercomcontentpdf1010512Fagro2F2010005pdf)

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figure encore au Moyen Acircge le mal des Ardents ou feu de saint Antoine qui provoquait des hallucinations et des troubles circulatoires pouvant aller jusqursquoau deacutecegraves ou encore dans les anneacutees 1950 la consommation de pain agrave Pont-Saint-Esprit qui se soldera par la mort de dix personnes et une cinquantaine drsquointernements psychiatriques

Eacutepis de maiumls drsquoune parcelle expeacuterimentale cultiveacutee avec des maiumls Bt et conventionnels

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(A) lrsquoeacutepi de maiumls conventionnel est fusarieacute apregraves avoir eacuteteacute attaqueacute par les insectes ravageurs

(B) lrsquoeacutepi de maiumls Bt MON 810 est sain et indemne

Source Catherine Regnault-Roger photos prises en Espagne en 2010

Lrsquoalimentation animale nrsquoest pas en reste Des chevaux ont ainsi eacuteteacute intoxiqueacutes par des fourrages ou des litiegraveres contamineacutes par ces mycotoxines et les eacuteleveurs de cochons connaissent bien les troubles gastro-intestinaux et de la croissance qursquooccasionnent agrave leurs animaux des lots de ceacutereacuteales contamineacutees En 1960 des eacutelevages de dindons britanniques ont eacuteteacute deacutecimeacutes par des arachides importeacutees du Seacuteneacutegal et contamineacutees par des aflatoxines seacutecreacuteteacutees par un champignon srsquoeacutepanouissant en milieu tropical lrsquoAspergillus 22 La prise de conscience du risque mycotoxines a conduit les autoriteacutes sanitaires europeacuteennes agrave eacutetablir une reacuteglementation en 2007 fixant des seuils agrave ne pas deacutepasser

22 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Comment preacutevenir le risque de mycotoxines dans la production agricole raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 322 octobre-deacutecembre 2017 p 45-48(wwwpseudo-sciencesorgComment-prevenir-le-risque-de-mycotoxines-dans-la-production-agricole)

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Des travaux de recherche ont montreacute que la transformation geacuteneacutetique dont beacuteneacuteficie le maiumls Bt MON 810 diminue non seulement le nombre des insectes ravageurs qui sont deacutecimeacutes par la toxine Bt apregraves consommation des tiges ou eacutepis mais aussi les teneurs en mycotoxines dans les reacutecoltes 23 En effet la diminution des insectes phytophages conduit agrave la reacuteduction du nombre de blessures qursquoils infligent agrave la plante en se nourrissant et par lesquelles srsquoinstallent les champignons pathogegravenes agents des fusarioses et producteurs de mycotoxines

La culture du maiumls MON 810 en diminuant lrsquoincidence de fusarioses et le risque mycotoxines bonifie la qualiteacute sanitaire des reacutecoltes ce qui nrsquoest pas sans conseacutequence sur la santeacute animale qursquoelle preacuteserve Une eacutetude italienne a deacutemontreacute que des porcelets nourris avec du maiumls contamineacute par des mycotoxines avaient une perte de poids significative par rapport agrave ceux alimenteacutes avec du maiumls transgeacutenique Bt MON 810 24

2 Faire face au reacutechauffement climatique

Le risque mycotoxines est un risque eacutemergent en Europe aggraveacute par le reacutechauffement climatique En effet aux champignons toxinogegravenes classiques du genre Fusarium srsquoajoute agrave la faveur drsquoeacuteteacutes tregraves chauds lrsquoinstallation de champignons qui prolifegraverent normalement dans les pays tropicaux comme les dangereux Aspergillus (mentionneacutes preacuteceacutedemment agrave propos drsquoarachides) seacutecreacutetant des aflatoxines Ainsi au cours de ces derniegraveres anneacutees plusieurs contaminations par des mycotoxines de produits commercialiseacutes ont eacuteteacute constateacutees ce qui aurait pu avoir des conseacutequences dramatiques sans la vigilance des services de controcircle sanitaire

En 2013 du lait importeacute drsquoEurope de lrsquoEst a eacuteteacute refuseacute en France en raison de fortes teneurs en mycotoxines les vaches avaient consommeacute des fourrages contamineacutes par des moisissures En mai 2014 ce sont des galettes de maiumls bio Auchan et du son de bleacute Bio-Village de la marque Repegravere (Leclerc) qui sont retireacutes en hacircte des rayons des supermarcheacutes en raison de teneurs drsquoune mycotoxine (le DON ou deacuteoxynivaleacutenol) au-delagrave des seuils reacuteglementaires En juin 2014 le journal italien Il Fatto Quotidiano a rapporteacute le scandale de la commercialisation de meules drsquoun fromage italien tregraves appreacutecieacute le parmesan contamineacute aux aflatoxines scandale car il semblerait que les fromagers aient

23 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos laquo Lrsquointeacuterecirct des plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees pour la production agricole le cas du maiumls Bt raquo in Agnegraves Ricroch Yves Datteacutee et Marc Fellous (dir) Biotechnologies veacutegeacutetales Environnement alimentation santeacute Vuibert 2011 p 200-21124 Voir Filippo Rossi Mauro Morlacchini Giorgio Fusconi Amedeo Pietri et Gianfranco Piva laquo Effects of insertion of Bt gene in corn and different fumonisin content on growth performance of weaned piglets raquo Italian Journal of Animal Science vol 10 ndeg 2 2011 p 95-100(wwwtandfonlinecomdoipdf104081ijas2011e19needAccess=true)

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neacutegligeacute la contamination du lait qui servait agrave faire le fromage (des arrestations ont eacuteteacute opeacutereacutees) Cette contamination reacutesultait des eacuteteacutes caniculaires de 2012 et 2013 au cours duquel les vaches avaient eacuteteacute nourries avec du maiumls grain ou de lrsquoensilage contenant des champignons Aspergillus Les autoriteacutes des diffeacuterents pays europeacuteens ont pu ainsi constater agrave cette occasion que lors de conditions climatiques favorables ces Aspergillus qui seacutevissent de maniegravere endeacutemique en Afrique contaminant les reacutecoltes de ceacutereacuteales mal conserveacutees pouvaient prolifeacuterer sur le maiumls dans le sud ou lrsquoest de lrsquoEurope Cet exemple deacutemontre qursquoen preacuteservant la santeacute du veacutegeacutetal en le proteacutegeant de ses bioagresseurs on diminue les risques pour la santeacute animale et la santeacute humaine Le maiumls MON 810 se reacutevegravele ecirctre un outil efficace pour la santeacute dans son concept One Health Dans ces conditions il a sembleacute surprenant du point de vue scientifique et de la santeacute publique que la France interdise en 2014 par la loi 2014-567 la culture des maiumls geacuteneacutetiquement modifieacutes sur son sol 25

IV AMEacuteLIORATION DE LA SANTEacute ENVIRONNEMENTALE

1 Ameacutelioration des itineacuteraires techniques phytosanitaires

Une des conseacutequences logiques de lrsquoameacutelioration geacuteneacutetique des veacutegeacutetaux cultiveacutes visant agrave leur confeacuterer une meilleure aptitude agrave limiter les effets de leurs bioagresseurs est une adaptation dans lrsquoutilisation des produits de traitement que sont les insecticides les fongicides et les herbicides pour la conduite des cultures et diminuer les traitements de confort crsquoest-agrave-dire lrsquoadministration agrave titre preacuteventif

La preacutevention dans la conduite des cultures est en effet une speacuteculation sur un futur qui ne se produit pas toujours dans certains cas on gagne en empecircchant une infestation de prendre de lrsquoampleur dans drsquoautres on traite pour rien car la meacuteteacuteorologie a changeacute ou bien les conditions drsquoinstallation du parasite ne sont plus reacuteunies Crsquoest lagrave ougrave se situe le savoir-faire drsquoun agriculteur avec les technologies qursquoil a agrave sa disposition savoir traiter au bon moment au bon endroit et agrave la bonne dose

Avec les plantes biotech les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont donc modifieacutes Pour reprendre notre exemple une culture de maiumls

25 Voir Catherine Regnault-Roger laquo Interdiction du maiumls Bt MON 810 en France un vrai risque pour la seacutecuriteacute alimentaire raquo La Revue de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France ndeg 5 janvier 2015 p 19-21 (numeacutero teacuteleacutechargeable sur wwwacademie-agriculturefrpublicationsrevue-aafpage=1)

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Bt MON 810 dispense drsquoutiliser des pulveacuterisations drsquoinsecticides contre la pyrale et la seacutesamie En produisant la proteacuteine insecticide Cry1Ab de maniegravere continue le maiumls est mieux proteacutegeacute agrave tous les stades de son deacuteveloppement Cette reacuteduction drsquoinsecticides sera drsquoautant plus sensible dans les reacutegions ougrave plusieurs geacuteneacuterations de pyrale ou de seacutesamie se succegravedent la mecircme anneacutee En France ce pheacutenomegravene eacutetait traditionnellement tregraves preacutesent dans les reacutegions meacuteridionales au climat chaud et moins dans les reacutegions plus septentrionales particuliegraverement en Alsace dans lesquelles la pyrale deacuteveloppe une seule geacuteneacuteration par an Mais le changement climatique est en train de bouleverser la donne Un bulletin publieacute par la chambre reacutegionale drsquoagriculture du Centre-Val de Loire de lrsquoautomne 2018 deacutecrit des cas de deux geacuteneacuterations annuelles de pyrale du maiumls au lieu drsquoune dans la Champagne beauceronne et la Sologne-Val de Loire la Touraine (mais pas en Beauce-Perche ou dans le Gacirctinais) La seacutesamie autrefois absente y est captureacutee reacuteguliegraverement depuis 2010 et son aire de reacutepartition srsquoeacutetend depuis 2016 au nord de la Loire 26 Le renouvellement rapprocheacute de ces insectes ravageurs neacutecessite alors plusieurs traitements au cours de la saison Avec le maiumls Bt MON 810 rien de tel puisque la plante se protegravege elle-mecircme 27 Lrsquoeacuteconomie en insecticides qui en reacutesulte diminue les risques de reacutesidus de pesticides dans les aliments et ameacuteliore la seacutecuriteacute alimentaire Elle preacutesente eacutegalement des avantages eacutecologiques en abaissant les risques de contaminations de pesticides dans la biosphegravere 28 ainsi que les eacutemissions de gaz agrave effet de serre lieacutes aux passages des engins agricoles dans les parcelles pour les traitements Elle se traduit eacutegalement par des avantages eacuteconomiques en reacuteduisant le coucirct des intrants et le temps de travail de lrsquoopeacuterateur agricole

2 Diminution du gaz agrave effet de serre CO2

Les avantages eacutecologiques deacutecrits ci-dessus agrave propos du maiumls MON 810 concernent toutes les cultures GM Au Royaume-Uni deux experts en eacuteconomie appliqueacutee aux biotechnologies eacutetablissent annuellement un bilan annuel de lrsquoimpact environnemental de cultures biotech Ils ont eacutevalueacute que le deacuteveloppement actuel de ces cultures (pour rappel une surface de 1917 millions drsquohectares en 2018) permet dans sa globaliteacute de diminuer lrsquoeacutemission du gaz agrave effet de serre CO2 de 271 millions de tonnes Cette eacuteconomie est lieacutee aux changements des pratiques agricoles (reacuteduction des pulveacuterisations drsquoinsecticides et drsquoherbicides pour 29 millions de tonnes de CO2) et aux

26 Voir Bulletin de santeacute du veacutegeacutetal maiumls Reacutegion Centre-Val de Loire ndeg16 bilan 30 octobre 2018(httpswwwarvalis-infosfr_pluginsWMS_BO_GallerypagegetElementStreamjspzid=53673ampprop=file)27 Voir Catherine Regnault-Roger et Marc Delos art cit28 La biosphegravere comprend tous les organismes vivants et leurs milieux de vie donc la totaliteacute des eacutecosystegravemes preacutesents sur la Terre dans lrsquoeau ou dans lrsquoair

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techniques culturales simplifieacutees (TCS) qui diminuent la quantiteacute de carburant consommeacutee par les machines agricoles (eacuteconomie de 242 millions de tonnes de CO2) Les TCS srsquoaccompagnent en outre drsquoune moindre vulneacuterabiliteacute des sols agrave lrsquoeacuterosion et drsquoune augmentation de la biodiversiteacute tellurique (vers de terre insectes du sol comme les collemboles)

La reacuteduction de substances actives consommeacutees lors des traitements insecticides et herbicides a eacutegalement eacuteteacute calculeacutee Sur une peacuteriode de vingt et un ans (depuis 1996) elle est eacutevalueacutee agrave 671 millions de kilogrammes 29 Agrave cette eacutevaluation srsquoajoute un indicateur le quotient de lrsquoimpact environnemental (Environmental Impact Quotient EIQ) eacutetabli pour chaque substance active phytopharmaceutique dans les champs Les auteurs constatent une ameacutelioration de ce quotient autour de 185 ainsi qursquoune diminution de 8 des quantiteacutes de pesticides utiliseacutes Les itineacuteraires techniques phytopharmaceutiques se sont ameacutelioreacutes et sont devenus plus vertueux

3 Augmentation de la biodiversiteacute

Une autre conseacutequence de la culture des plantes biotech est de favoriser la biodiversiteacute agricole La commercialisation des plantes GM srsquoest traduite par une augmentation du nombre de varieacuteteacutes cultiveacutees Bernard Le Buanec de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France donne agrave ce propos quelques chiffres 87 varieacuteteacutes diffeacuterentes de maiumls Bt incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 810 ont eacuteteacute cultiveacutees sur 35 000 hectares en Catalogne en 2016 en Inde il est deacutenombreacute 205 varieacuteteacutes de coton cultiveacutees incluant lrsquoeacuteveacutenement de transformation MON 531 et 309 varieacuteteacutes pour la modification MON 15985 30 De son cocircteacute Jean-Claude Pernollet eacutegalement membre de de lrsquoAcadeacutemie drsquoagriculture de France mentionne plus de 4 300 varieacuteteacutes de maiumls transgeacuteniques commercialiseacutees sous 202 marques diffeacuterentes et produites par 173 entreprises 31

La lutte contre les maladies contribue aussi agrave sauver la biodiversiteacute locale par la preacuteservation deacutejagrave eacutevoqueacutee drsquoespegraveces conventionnelles menaceacutees agrave lrsquoinstar des pruniers sauveacutes de la sharka et des papayers drsquoHawaii proteacutegeacutes du Papaya ringspot virus (PRSV)

On observe aussi la preacuteservation des insectes beacuteneacutefiques pour les cultures (entomofaune auxiliaire) sur les parcelles cultiveacutees avec une plante transgeacutenique lrsquoeacutepandage drsquoun insecticide tue la plupart des insectes du champ tandis que

29 Graham Brookes et Peter Barfoot laquo Farm income and production impacts of using GM crop technology 1996-2016 raquo GM Crops amp Food vol 9 ndeg 2 2018 p 59-89(wwwtandfonlinecomdoipdf1010802164569820181464866needAccess=true)30 Bernard Le Buanec laquo La diversiteacute geacuteneacutetique en agriculture raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculture Parole agrave la science Presses des Mines 2018 p 169-18731 Voir Jean Claude Pernollet laquo Plantes geacuteneacutetiquement modifieacutees raquo in Catherine Regnault-Roger (dir) Ideacutees reccedilues et agriculturehellip op cit p 188-204

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la plante biotech ne tue que ceux qui srsquoattaquent agrave elle en les empoisonnant Une augmentation de la biodiversiteacute sur des parcelles de cotonnier GM a ainsi eacuteteacute observeacutee en Chine si les deacutegacircts de la noctuelle du cotonnier ont bien eacuteteacute reacuteduits gracircce agrave la toxiciteacute que manifeste la plante envers cet insecte la reacuteduction des insecticides a favoriseacute lrsquoaugmentation des populations de trois groupes majeurs drsquoinsectes auxiliaires que sont les coccinelles les araigneacutees et les chrysopes 32 Une constatation de mecircme nature a eacuteteacute reacutealiseacutee par Claude Menara 33 agriculteur du sud-ouest de la France (Lot-et-Garonne) quand il cultivait du maiumls MON 810 sur son exploitation avant lrsquointerdiction de 2014

4 Les risques de disseacutemination par flux de gegravenes

La possibiliteacute de disseacutemination non intentionnelle des transgegravenes entre espegraveces diffeacuterentes doit ecirctre consideacutereacutee de maniegravere diffeacuterente selon qursquoil srsquoagit des espegraveces interfertiles ou drsquoespegraveces qui ne peuvent pas srsquohybrider entre elles indique Jean-Claude Pernollet dans le bilan qursquoil a dresseacute en 2018 des risques et avantages environnementaux des plantes biotech Dans le second cas souligne-t-il laquo lrsquoinsertion drsquoun transgegravene viable et sa seacutelection demandent beaucoup de temps de sorte qursquoelle nrsquoest pas observable agrave une eacutechelle de temps humaine 34 raquo tandis que dans le premier cas il faudra prendre des mesures de coexistence des varieacuteteacutes cultiveacutees en observant des distances agrave respecter entre les parcelles ou en deacutecalant les semis si on veut eacuteviter agrave tout prix drsquoeacuteventuelles hybridations fortuites qui rappelons-le nrsquoont pas de conseacutequences neacutegatives sanitaires et environnementales

Ce problegraveme est surtout souleveacute par les exploitants qui pratiquent lrsquoagriculture biologique dont le cahier des charges refuse la culture des plantes biotech et lrsquoutilisation de certains pesticides organiques de synthegravese (tout en acceptant cependant des pesticides chimiques mineacuteraux eacutecotoxiques comme les bouillies agrave base de cuivre ou des varieacuteteacutes cultiveacutees comme le bleacute Renan issues de croisements par des meacutethodes de geacutenie geacuteneacutetique 35) Une preacutesence fortuite de plantes GM agrave une teneur supeacuterieure agrave 09 dans leurs parcelles aurait une incidence eacuteconomique sur la valeur de leurs reacutecoltes qui ne seraient plus consideacutereacutees comme laquo bio raquo

32 Voir Geneviegraveve De Lacour laquo Le coton GM favorise la biodiversiteacute selon une eacutetude chinoise raquo journaldelenvironnementnet 15 juin 2012 (wwwjournaldelenvironnementnetarticlele-coton-gm-favorise-la-biodiversite-selon-une-etude-chinoise29487)33 Voir Daniel Cadis laquo Claude Meacutenara ldquoMon maiumls transgeacutenique est le plus eacutecologique rdquo raquo lefigarofr 6 avril 2007(wwwlefigarofractualite2007040601001-20070406ARTFIG90080-claude_menara_mon_mais_transgenique_est_le_plus_ecologiquephp)34 Jean Claude Pernollet art cit p 19535 Andreacute Gallais laquo La principale varieacuteteacute de bleacute ldquobiordquo serait-elle geacuteneacutetiquement modifieacutee raquo Science amp Pseudo-Sciences ndeg 314 octobre 2015 p 46-48 (httpswwwpseudo-sciencesorgLa-principale-variete-de-ble-bio-serait-elle-genetiquement-modifiee)