21 Le génie génétique.
Objectifs : Devenir capable de- à l'aide d'exemple précis, montrer des intérêts possibles du génie génétique ;
- expliquer le principe de l'intégration d'un gène étranger à l'aide de plasmides et à l'aide de virus ;
- citer 5 arguments pour montrer que les techniques de génie génétique doivent être contrôlées dans les milieux non scientifiques.
Mots et concepts clefs :
| ADN | gène |
| plasmide | virus |
| maladie génétique |
Le génie génétique
Principe général.
Les chromosomes sont essentiellement constitués d'une substance appelée acide désoxyribonucléique (ADN) dont la structure chimique a maintenant été précisée. Il nous suffira ici de rappeler qu'il s'agit d'une molécule relativement complexe dans laquelle se trouvent codées toutes les informations dont la cellule a besoin pour fonctionner. Connaissant le code, on peut lire l'information marquée sur l'ADN. Non contents de pouvoir lire le message génétique et donc de pouvoir préciser à quoi sert tel ou tel fragment d'ADN, les scientifiques sont maintenant capables de fabriquer des molécules d'ADN au laboratoire. Les techniques utilisées en génie génétique permettent d'insérer des fragments d'ADN artificiel dans des cellules qui sont capables d'interpréter ce message codé et donc de synthétiser des molécules qu'elles ne sont, en principe, pas susceptibles de fabriquer.
Intérêt du génie génétique.
Du point de vue strictement médical et humain, les espoirs nés quant au traitement des maladies génétiques sont considérables: on peut espérer guérir définitivement certains malades très invalides dans un délai de quelques années. La correction des erreurs dans le message génétique devient envisageable. La plupart des maladies héréditaires sont dues à la présence d'un gène anormal constitué d'un " message " aberrant : une mutation a légèrement modifié le gène normal qui devient non fonctionnel. Une personne souffrant d'une maladie de ce type pourrait être soignée en fournissant à certaines de ses cellules un fragment d'ADN supplémentaire qui porterait l'information correcte. L'industrie pharmaceutique est bien sûr une des parties prenantes dans cette technologie de pointe qui ouvre de nouveaux horizons économiques. Une des principales réussites en ce domaine est la manipulation génétique de l'ADN appartenant à des bactéries auxquelles on a ajouté un fragment d'ADN pour la synthèse de l'insuline humaine. Cette substance possède une extraordinaire importance pharmaceutique : elle entre dans le traitement quotidien des diabétiques. Le génie génétique concerne également les végétaux. L'intégration de certains nouveaux gènes leur confèrent des caractéristiques nouvelles: résistance aux herbicides, résistance au pourrissement,... Ici encore, des enjeux économiques considérables sont en jeu avec les industriels de l'agro-alimentaire.
La réalisation de la manipulation génétique
- dans les plasmides, petits fragments d'ADN extrachromosomiques des bactéries ;
- dans les chromosomes des cellules par l'intermédiaire d'un virus génétiquement modifié ;
- dans les chromosomes des cellules par injection d'un fragment d'ADN étranger dans le noyau ; le fragment d'ADN peut alors s'intégrer dans le matériel génétique de la cellule à modifier.
Intégration de gène par les plasmides
Les plasmides sont des fragments d'ADN extrachromosomiques que l'on trouve dans les bactéries. Ils se présentent sous la forme de boucles et ne se transmettent pas selon les mêmes modalités que l'ADN chromosomique. Les plasmides confèrent des propriétés particulières aux bactéries qui les portent; on connaît ainsi une série de plasmides qui confèrent aux bactéries la propriété de pouvoir résister à certains antibiotiques. Lors de la reproduction de la bactérie, son ADN est multiplié par deux et chaque cellule issue de la reproduction reçoit une des deux molécules d'ADN. On obtient ainsi deux cellules filles parfaitement identiques. Les plasmides sont, quant à eux, partagés au hasard entre les deux cellules filles. De plus, ils peuvent être échangés entre deux bactéries en dehors des moments de reproduction. Des plasmides sont extraits d'une souche bactérienne. A l'aide d'enzymes très particulières (appelées enzymes de restriction), on coupe les molécules d'ADN des plasmides en des endroits bien précis. On mélange les plasmides coupés aux fragments d'ADN que l'on souhaite intégrer. Les molécules de plasmides sont alors refermées à l'aide d'autres enzymes (enzymes ligases). Les plasmides ainsi traités peuvent être réinjectés dans d'autres bactéries. Ces dernières exprimeront les gènes de résistance aux antibiotiques ainsi que les nouveaux gènes intégrés. La technique ne s'applique bien sûr qu'aux bactéries. Elle permet de leur faire fabriquer des substances qu'elles ne sont pas conçues pour élaborer.
Intégration de gène par les virus
Le principe d'action d'un virus est très simple: il infecte une cellule en y injectant son ADN (ou son ARN dans le cas des rétrovirus). L'ADN viral s'intègre à l'ADN cellulaire. Lorsque la cellule exprime son message génétique, elle fabrique des virus, selon les plans apportés par l'envahisseur lui-même. On réalise la transformation génétique d'un virus peu virulent de manière à ce qu'il soit incapable de se faire reproduire. On intègre le gène intéressant dans l'ADN viral. Ce virus peut alors être mis en contact avec des cellules qui vont être infectées. On espère alors que le message génétique supplémentaire apporté aux cellules s'y exprimera.
Conséquences possibles
Les manipulations génétiques d'êtres vivants supérieurs sont possibles. Ceci nous amène tout naturellement à réfléchir à propos de cette technique. L'intégration d'un gène supplémentaire a déjà été réalisée sur des embryons de souris : il s'agissait d'un gène codant pour la fabrication de l'hormone de croissance. Disposant du gène en double exemplaire, les souris adultes manipulées sont géantes. La souris est fort proche de l'Homme. Ce qui a été fait chez elle hier peut amener des résultats sur l'être humain demain. Il convient alors de se poser quelques questions :
- qui décide que tel gène doit être intégré chez une personne humaine ?
- qui décide que tel gène est pathologique et qu'il faut apporter une correction génétique ? Sur quels critères cette décision sera-t-elle fondée ?
- que se passera-t-il si un scientifique expérimentait sur des embryons humains ?
- ne sera-t-il pas bientôt possible de provoquer une nouvelle évolution organique chez l'être humain ?
- si cela est possible, qui décidera dans quel sens cette évolution doit se faire ?
- faut-il continuer les recherches dans ce domaine ?
- ...
Les réponses à ces questions dépendent entièrement d'un choix de société et ne peuvent donc pas être laissées à l'appréciation d'une seule personne ou même d'un groupe restreint de personnes. Il n'y a pas que les scientifiques qui soient concernés : c'est notre problème à tous.
Textes de travail
Serons-nous tous des epsilons ?
Encore une fois, il ne s'agit pas de la structure biologique de notre espèce que sa diversité rend hors d'atteinte de nos méfaits -mais de sa structure sociale. Que nous le voulions ou non, cette organisation sera fort différente de ce qu'elle a été et de ce qu'elle est encore aujourd'hui. Pour deux raisons : l'accroissement de notre nombre, la puissance de nos moyens. Pendant des millénaires, l'effectif des hommes a été de quelques centaines de millions. Il a dépassé le milliard il y a un siècle et demi, et atteindra les dix milliards avant un siècle. Simultanément, nos moyens de déplacement personnels, de transport, de production, de destruction ont changé plusieurs fois d'ordre de grandeur. Il est clair que sur une planète dont on sait faire le tour en une heure et demie, où les informations sont transmises dans l'instant même, où la survie de tous les habitants est a la merci d'une décision de quelques puissants, on ne pourra vivre à dix milliards comme on vivait autrefois, peu nombreux, avec l'impression de disposer d'une étendue sans limite. Le temps du monde fini commence. Les problèmes posés sont si nouveaux et d'une telle ampleur qu'ils ne pourront être résolus sans un effort d'imagination collectif et un effort plus grand encore dans la remise en cause des comportements les plus profondément ancrés. Si l'on délègue le choix des nouvelles orientations à ceux qui sont au pouvoir il est très probable que, en raison de leur goût du pouvoir et de leur conformisme, les choses évolueront selon la pente naturelle et que l'on créera peu à peu un ordre mondial sur le modèle de la société pharaonique : quelques " princes " ayant toutes les prérogatives jouissant de tous les privilèges et une masse d'" esclaves " se contentant de ce que les princes leur allouent et obéissant. Le terme "esclave ", avec sa connotation de torture et de misère, est sans doute excessif. Il correspond bien cependant au statut d'hommes privés, de fait, de presque toute liberté. Notre société a mis au point le moyen de sécréter des " esclaves " satisfaits. Elle a poussé à l'extrême la recette romaine, " Panem et circenses ". Grâce aux méthodes modernes, la terre peut produire de quoi nourrir tous les hommes. Grâce à la télévision, ceux qui tiennent le pouvoir peuvent transformer le peuple en une masse sans réaction qui ne pense qu'à s'abêtir chaque soir devant les tournoiements d'une roue de la fortune et n'est obsédée que par la nationalité des gladiateurs qui s'affrontent au Parc des Princes ou à Roland-Garros. Il y a un demi-siècle, Aldous Huxley décrivait Le Meilleur des mondes : l'essentiel de l'humanité y était constitué d'epsilons, leur imagination était limitée, leur liberté nulle, leur satisfaction absolue. " Quelle chance nous avons d'être des epsilons ", pensaient-ils. De savantes manipulations chimiques les avaient conditionnés à cette attitude durant leur vie foetale en éprouvette. De telles manipulations sont aujourd'hui bien inutiles, c'est tout au long de sa vie que le citoyen risque de devenir un epsilon satisfait. Par une sorte de malédiction, les plus belles tentatives de libération se transforment en processus d'enfermement l'exemple extrême est sans doute celui de l'éducation. E-ducere, conduire un enfant hors de lui-même, l'inciter à s'autoconstruire, lui en donner les moyens, n'est-ce pas le rôle premier de toute société ? Peu à peu, on a transformé ce rôle en un apport de savoir, de nourriture. On gave l'enfant pour qu'il en sache plus que les autres, qu'il soit compétitif, qu'il devienne un gagnant, qu'il fasse des autres des perdants. E-ducere (conduire hors de) s'est dégradé en educare (nourrir). Émerveillé par le pouvoir de chaque homme de se construire, par ce chef-d'oeuvre réalisé par l'univers au prix de quinze milliards d'années d'efforts, de ratages, d'essais, de remises en chantier, je ne peux accepter cette humanité du mépris. Je ne souhaite pas que mes petits-enfants soient des princes entourés d'une multitude d'esclaves. Je souhaite qu'ils fassent le nécessaire pour qu'il n'y ait plus d'esclaves. J'espère qu'ils seront des princes, entourés de dix milliards de princes. C'est possible. Cela dépend de nous.
Jacquard A.
in Va-t-on modifier l'espèce humaine
(op. cit.)
Le meilleur des mondes.
Un bâtiment gris et trapu de trente-quatre étages seulement. Au-dessus de l'entrée principale, les mots : CENTRE D'INCUBATION ET DE CONDITIONNEMENT DE LONDRES-CENTRAL, et, dans un écusson, la devise de l'État mondial : COMMUNAUTE, IDENTITE, STABILITE. L'énorme pièce du rez-de-chaussée était exposée au nord. En dépit de l'été qui régnait au-delà des vitres, en dépit de toute la chaleur tropicale de la pièce elle-même, ce n'étaient que de maigres rayons d'une lumière crue et froide qui se déversaient par les fenêtres. Les blouses des travailleurs étaient blanches, leurs mains, gantées de caoutchouc pâle, de teinte cadavérique. La lumière était gelée, morte, fantomatique. Ce n'est qu'aux cylindres jaunes des microscopes qu'elle empruntait un peu de substance riche et vivante, étendue le long des tubes comme du beurre. - Et ceci, dit le Directeur, ouvrant la porte, c'est la Salle de Fécondation. Au moment ou le Directeur de l'Incubation et du Conditionnement entra dans la pièce, trois cents Fécondateurs, penchés sur leurs instruments, étaient plongés dans ce silence où l'on ose à peine respirer, dans ce chantonnement ou ce sifflotement inconscients, par quoi se traduit la concentration la plus profonde. Une bande d'étudiants nouvellement arrivés, très jeunes, roses et imberbes, se pressaient, pénétrés d'une certaine appréhension, voire de quelque humilité, sur les talons du Directeur. Chacun d'eux portait un cahier de notes, dans lequel, chaque fois que le grand homme parlait il griffonnait désespérément. Ils puisaient ici leur savoir à la source même. C'était un privilège rare. Le D.l.C. de Londres-Central s'attachait toujours à faire faire à ses nouveaux étudiants, sous sa conduite personnelle, le tour des divers services. " Simplement Pour vous donner une idée d'ensemble ", leur expliquait-il. Car il fallait, bien entendu, qu'ils eussent un semblant d'idée d'ensemble, si l'on voulait qu'ils fissent leur travail intelligemment, -et cependant qu'ils en eussent le moins possible, si l'on voulait qu'ils fussent plus tard des membres convenables et heureux de la société. Car les détails, comme chacun le sait, conduisent à la vertu et au bonheur ; les généralités sont, au point de vue intellectuel, des maux inévitables. Ce ne sont pas les philosophes, mais bien ceux qui s'adonnent au bois découpé et aux collections de timbres, qui constituent l'armature de la société. Demain, ajoutait-il, leur adressant un sourire empreint d'une bonhomie légèrement menaçante, vous vous mettrez au travail sérieux. - Vous n'aurez pas de temps à consacrer aux généralités... D'ici là... D'ici là, c'était un privilège. De la source même, droit au cahier de notes. Les jeunes gens griffonnaient fébrilement. Grand, plutôt maigre, mais bien droit, le Directeur s'avança dans la pièce. II avait le menton allongé et les dents fortes, un peu proéminentes, que parvenaient tout juste à recouvrir, lorsqu'il ne parlait pas, ses lèvres pleines à la courbe fleurie. Vieux jeune ? Trente ans ? Cinquante ? Cinquante-cinq ? C'était difficile à dire. Et, au surplus, la question ne se posait pas ; dans cette année de stabilité, cette année 632 de N.F., il ne venait à l'idée de personne de la poser. Je vais commencer par le commencement, dit le D.I.C., et les étudiants les plus zélés notèrent son intention dans leur cahier : Commencer au commencement. - Ceci - il agita la main- ce sont les couveuses. - Et, ouvrant une porte de protection thermique, il leur montra des porte-tubes empilés les uns sur les autres et pleins de tubes à essais numérotés. - L'approvisionnement d'ovules pour la semaine. Maintenus, expliqua-t-il, à la température du sang ; tandis que les gamètes mâles -et il ouvrit alors une autre porte- doivent être gardés à trente-cinq degrés, au lieu de trente-sept. La pleine température du sang stérilise. Des béliers, enveloppés de thermogène, ne procréent pas d'agneaux. Toujours appuyé contre les couveuses, il leur servit, tandis que les crayons couraient illisiblement d'un bord à l'autre des pages, une brève description du procédé moderne de la fécondation ; il parla d'abord, bien entendu, de son introduction chirurgicale, " cette opération subie volontairement pour le bien de la société, sans compter quelle comporte une prime se montant à six mois d'appointements " ; il continua par un exposé sommaire de la technique de la conservation de l'ovaire excisé à l'état vivant et en plein développement ; passa à des considérations sur la température, la salinité, la viscosité optima, fit allusion à la liqueur dans laquelle on conserve les ovules détachés et venus à maturité ; et, menant ses élèves aux tables de travail, leur montra effectivement comment on retirait cette liqueur des tubes à essais ; comment on la faisait tomber goutte à goutte sur les lames de verre pour préparations microscopiques spécialement tiédies ; comment les ovules qu'elle contenait étaient examinés au point de vue des caractères anormaux, comptés, et transférés dans un récipient poreux, comment (et il les emmena alors voir cette opération) ce récipient était immergé dans un bouillon tiède contenant des spermatozoïdes qui y nageaient librement, " à la concentration minima de cent mille par centimètre cube ", insista-t-il ; et comment, au bout de dix minutes, le vase était retiré du liquide et son contenu examiné de nouveau ; comment, s'il y restait des ovules non fécondés, on l'immergeait une deuxième fois, et, si c'était nécessaire, une troisième ; comment les ovules fécondés retournaient aux couveuses ; où les Alphas et les Bêtas demeuraient jusqu'à leur mise en flacon définitive, tandis que les Gammas, les Deltas et les Epsilons en étaient extraits, au bout de trente-six heures seulement, pour être soumis au Procédé Bokanovsky. " Au Procédé Bokanovsky ", répéta le Directeur, et les étudiants soulignèrent ces mots dans leurs calepins. Un Suf, un embryon, un adulte, -c'est la normale. Mais un Suf bokanovskifié a la propriété de bourgeonner, de proliférer, de se diviser : de huit à quatre-vingt-seize bourgeons, et chaque bourgeon deviendra un embryon parfaitement formé, et chaque embryon, un adulte de taille complète. On fait. ainsi pousser quatre-vingt-seize êtres humains là où il n'en poussait autrefois qu'un seul. Le progrès. La bokanovskification, dit le D.I.C. pour conclure, consiste essentiellement en une série d'arrêts du développement. Nous enrayons la croissance normale, et, assez paradoxalement, l'Suf réagit en bourgeonnant. Réagit en bourgeonnant. Les crayons s'affairèrent. Il tendit le bras. Sur un transporteur à mouvement très lent, un porte-tubes plein de tubes à essais pénétrait dans une grande caisse métallique, un autre en sortait. Il y avait un léger ronflement de machines. Les tubes mettaient huit minutes à traverser la caisse de bout en bout, leur expliquait-il, soit huit minutes d'exposition aux rayons durs, ce qui est à peu prés le maximum que puisse supporter un Suf. Un petit nombre mouraient ; des autres, les moins influencés se divisaient en deux, la plupart proliféraient en quatre bourgeons ; quelques-uns, en huit ; tous étaient renvoyés aux couveuses, où les bourgeons commençaient à se développer puis, au bout de deux jours, on les soumettait soudain au froid, au froid et à l'arrêt de croissance. En deux, en quatre, en huit, les bourgeons bourgeonnaient à leur tour ; puis, ayant bourgeonné, ils étaient soumis à une dose d'alcool presque mortelle ; en conséquence, ils proliféraient de nouveau, et, ayant bourgeonné, on les laissait alors se développer en paix, bourgeons des bourgeons des bourgeons, -tout nouvel arrêt de croissance étant généralement fatal. A ce moment, l'Suf primitif avait de fortes chances de se transformer en un nombre quelconque d'embryons compris entre huit et quatre-vingt-seize, " qui est, vous en conviendrez, un perfectionnement prodigieux par rapport à la nature. Des jumeaux identiques, mais non pas en maigres groupes de deux ou trois, comme aux jours anciens de reproduction vivipare, alors qu'un Suf se divisait parfois accidentellement- mais bien par douzaines, par vingtaines, d'un coup. " Par vingtaines, répéta le Directeur, et il écarta les bras, comme s'il faisait des libéralités à une foule. Par vingtaines. Mais l'un des étudiants fut assez sot pour demander en quoi résidait l'avantage. Mon bon ami ! le Directeur se tourna vivement vers lui vous ne voyez donc pas ? Vous ne voyez pas ? Il leva la main, il prit une expression solennelle. Le Procédé Bokanovsky est l'un des instruments majeurs de la stabilité sociale ! Instruments majeurs de la stabilité sociale. Des hommes et des femmes conformes au type normal ; en groupes uniformes. Tout le personnel d'une petite usine constitué par les produits d'un seul Suf bokanovskifié. - Quatre-vingt-seize jumeaux identiques faisant marcher quatre-vingt-seize machines identiques ! Sa voix était presque vibrante d'enthousiasme. - On sait vraiment où l'on va. Pour la première fois dans l'histoire. - II cita la devise planétaire : " Communauté, Identité, Stabilité ". Des mots grandioses. Si nous pouvions bokanovskifier indéfiniment, tout le problème serait résolu. Résolu par des Gammas du type normal, des Deltas invariables, des Epsilons uniformes. Des millions de jumeaux identiques. Le principe de la production en série appliqué enfin à la biologie. Mais, hélas !, le Directeur hocha la tête, nous ne pouvons pas bokanovskifier indéfiniment. Quatre-vingt-seize, telle semblait être la limite, soixante-douze, une bonne moyenne. Fabriquer, avec le même ovaire -et les gamètes du même mâle, autant de groupes que possible de jumeaux identiques, c'était là ce qu'ils pouvaient faire de mieux (un mieux qui n'était malheureusement qu'un pis-aller). Et cela, c'était déjà difficile. - Car, dans la nature, il faut trente ans pour que deux cents ovules arrivent à maturité. Mais notre tâche, c'est de stabiliser la population en ce moment, ici, maintenant. Produire des jumeaux au compte-gouttes tout au long d'un quart de siècle, à quoi cela servirait-il ? Manifestement, cela ne servirait absolument de rien. Mais la Technique de Podsnap avait immensément accéléré le processus de la maturation. On pouvait s'assurer au moins cent cinquante Sufs mûrs en l'espace de deux ans. Que l'on féconde et que l'on bokanovskifie, en d'autres termes qu'on multiplie par soixante-douze, et l'on obtient une moyenne de presque onze mille frères et soeurs dans cent cinquante groupes de jumeaux identiques, tous du même âge, à deux ans près. Et dans des cas exceptionnels, nous pouvons nous faire livrer par un seul ovaire plus de quinze mille individus adultes. Faisant signe à un jeune homme blond au teint vermeil qui passait par hasard à ce moment : - Mr. Foster, appela-t-il. - Le jeune homme au teint vermeil s'approcha. - Pourriez-vous nous indiquer le chiffre maximum obtenu d'un seul ovaire, Mr. Foster ? - Seize mille douze, dans ce Centre-ci, répondit Mr. Foster sans aucune hésitation. Il parlait très vite, avait l'oeil bleu et vif, et prenait un plaisir évident à citer des chiffres. Seize mille douze, en cent quatre-vingt-neuf groupes d'identiques. Mais, bien entendu, on a fait beaucoup mieux, continua-t-il vigoureusement, dans quelques-uns des Centres tropicaux. Singapore en a souvent produit plus de seize mille cinq cents ; et Mombasa a effectivement atteint les dix-sept mille. Mais c'est qu'ils sont injustement privilégies, aussi. Il faut voir comment un ovaire de noire réagit au liquide pituitaire ! II y a là de quoi vous étonner, quand on est habitué à travailler sur des matériaux européens. Néanmoins, ajouta-t-il en riant (mais l'éclair de la lutte était dans ses yeux, et le soulèvement de son menton était un défi), néanmoins, nous avons l'intention de les dépasser s'il y a moyen. Je travaille en ce moment sur un merveilleux ovaire de Delta-Moins. Il n'a que dix-huit mois, tout juste. Plus de douze mille sept cents enfants déjà, soit décantés, soit en embryon. Et il en veut encore. Nous arriverons encore à les battre ! - Voilà l'état d'esprit qui me plaît ! s'écria le Directeur, et il donna une tape sur l'épaule de Mr. Foster ; - Venez donc avec nous, et faites profiter ces gamins de votre savoir d'expert. Mr. Foster sourit modestement. - Avec plaisir. Ils le suivirent.
Huxley A.
Le Meilleur des Mondes
Plon, Paris, 1977.
Le meilleur des mondes est-il déjà là ?
Researchers duplicate a human embryo, provoking cries that technology has gone too far When it finally happened -after years of ethical hand wringing and science-fiction fantasy- it was done in such a low-key way by researchers so quiet and self-effacing that the world nearly missed it. The landmark experiment was reported by Jerry Hall at a meeting of the American Fertility Society in Montreal three weeks ago. Afterward, colleagues came up to congratulate him and say " Nice job. " Others voted to give his paper, written with his supervisor, Dr. Robert Stillman, the conference's first prize. But nobody seemed to want to pursue the one fact that made his little experiment -in which he started with 17 microscopic embryos and multiplied them like the Bible's loaves and fishes into 48- -different from anything that had preceded it. Hall flew back to George Washington University, where he is director of the in-vitro lab and where Stillman heads the entire in-vitro fertilization program, reassured that people would view his work as he saw it : a modest scientific advance that might someday prove useful for treating certain types of infertility. How wrong he was. When the story broke last week -on the front page of the New York Times under the headline Scientist Clones Human Embryos, And Creates an Ethical Challenge- everybody focused on the one thing the scientists seemed willing to overlook : the cells Hall had manipulated came not from plants or pigs or rabbits or cows, but from human beings. Once it was out, the news that human embryos had been cloned flew around the world with the speed of sound bites bouncing off satellites. That afternoon the switchboard at George Washington logged 250 calls from the press. By the next day more calls and faxes were flooding in from as far away as Spain, Sweden, South Africa and Australia. A spokesman for the Japan Medical Association found the experiment " unthinkable. " French President Francois Mitterrand pronounced himself " horrified. " The Vatican's L'Osservatore Romano warned in a front-page editorial that such procedures could lead humanity down " a tunnel of madness. " It was the start of the fiercest scientific debate about medical ethics since the birth of the first test-tube baby 15 years ago. A line had been crossed. A taboo broken. A Brave New World of cookie-cutter humans, baked and bred to order, seemed, if not just around the corner, then just over the horizon. Ethicists called up nightmare visions of baby farming, of clones cannibalized for spare parts. Policymakers pointed to the vacuum in U.S. bioethical leadership. Critics decried the commercialization of fertility technology, and protesters took to the streets, calling for an immediate ban on human-embryo cloning. Scientists steeled themselves against a backlash they feared would obstruct a promising field of research -and close off options to the infertile couples the original experiment had intended to serve.
Elmer-Dewitt P.
Cloning : Where Do We Draw The Line ?
TIME-Magazine 8/11/1993
p. 64
Modification génétique des animaux supérieurs.
On ne compte plus les tours de force qui sont parvenus à insérer un gène humain dans des pré-embryons de souris, en éprouvettes, à les réimplanter chez des mères porteuses et à obtenir des progénitures animales produisant de façon héréditaire une protéine humaine. On peut même reprendre cette progéniture et lui insérer un deuxième gène humain. L'opération pourra sans doute se répéter en série un certain nombre de fois, mais il est probable que les chromosomes de la souris manifesteront une limite à leur hospitalité et mourront étouffés par la quantité de gènes étrangers, avant que l'on ait réussi au laboratoire à transformer une souris en un être humain. Sur le plan pratique, le procédé devient plus intéressant lorsqu'on le transpose à un grand animal et qu'on induit celui-ci à nous délivrer régulièrement une protéine humaine dont nous avons besoin, une hormone par exemple. Le grand animal, ce peut être une vache... et nous pouvons l'entraîner à produire la substance humaine uniquement par les glandes de ses pis avec évacuation vers le lait. Pour obtenir cet effet, le gène humain est accroché à un promoteur locomotive particulier qui est celui du rétrovirus responsable du cancer du sein de la souris. Ce train est alors inséré dans un chromosome de pré-embryon de veau. Après implantation chez une mère porteuse, la progéniture qui naîtra possédera un gène humain dans les cellules de tous ses tissus. Mais le gène y sera muet, sauf dans les glandes mammaires de la progéniture femelle. En effet, nous l'avions mis sous la domination du promoteur du rétrovirus de Bittner qui ne fonctionne que s'il est stimulé par des hormones présentes dans le sein. En détournant ainsi à de bonnes fins un virus méchant pour la souris, nous avons doté la vache d'un soupçon de notre patrimoine humain, dont elle nous délivre chaque jour le produit dans son lait. Le procédé est complexe et ne réussit pas fréquemment. Mais une seule réussite suffit. Ensuite, il ne reste plus qu'à procéder à un élevage correct -et l'on peut alors disperser la nouvelle race de vaches de par les pâtures du monde. Si l'herbe tendre fait défaut dans les brousses et les déserts, on peut imaginer des troupeaux de chamelles transgéniques, ou de bufflonnes. Un vaccin à traire En Chine, on à réussi à intégrer le gène d'enveloppe du virus de l'hépatite B dans des pré-embryons de veau, dont la progéniture représente une usine à produire un vaccin, dans le lait. Cet exemple représente sans doute une curiosité scientifique en cul de sac, car il faudrait purifier l'enveloppe HBs à l'extrême avant d'oser l'injecter comme un vaccin. Et l'on voit vraiment mal le paysan du fin fond de la Mongolie intérieure purifier le produit de sa traite, le jour de la naissance d'un nouveau-né dans la famille. Par contre, il serait bien pratique de pouvoir boire des pintes de lait contenant du vaccin contre les virus qui s'attrapent naturellement par la bouche, tels celui de l'hépatite A, ceux de la polio, des diarrhées. Finis les problèmes de conservation et de transport des vaccins buvables : la vache fournit du vaccin frais tous les jours. Mais ceci relève encore de la science-fiction. En effet, ou bien le lait des vaches transgéniques contient le produit d'un seul gène viral, et alors il s'agira d'un vaccin tué, peu actif par la bouche. Ou bien on aura eu l'adresse -et l'audace- d'insérer le génome complet d'un virus humain dans les tissus d'un animal. Est-ce raisonnable de disperser dans la nature, délibérément, des virus vivants atténués ? Virus outils VECTEURS DE GENE Dans les expériences citées ci-dessus, l'introduction d'un gène étranger dans les cellules embryonnaires est une phase très peu efficace du processus expérimental : il s'agit en effet de mettre de l'acide nucléique nu en présence de cellules et d'éviter qu'il se dégrade avant qu'on ait réussi à le forcer artificiellement de pénétrer au travers de la membrane cellulaire. On améliore extrêmement le rendement si l'on empaquette le gène dans l'enveloppe d'un virus. Cette enveloppe a pour fonctions naturelles de protéger l'acide nucléique contre les intempéries extérieures et d'aller l'injecter dans une cellule avec beaucoup d'efficacité. Si l'on choisit un rétrovirus comme vecteur, on s'offre même deux avantages supplémentaires : l'acide nucléique de ces virus est très doué pour fabriquer une copie qui ira s'insérer dans le gène cellulaire, il comporte en outre des promoteurs puissants, aux côtés desquels on placera le gène étranger, afin qu'il s'exprime vigoureusement. Nous venons de voir que certains de ces promoteurs ne fonctionnent que sous l'influence de certains signaux cellulaires, ce qui permet d'obtenir des animaux transgéniques n'exprimant le gène étranger que dans un type de tissu en particulier. CORRECTEURS DE GENE L'efficacité de ces procédés est très inquiétante dans la mesure où elle peut donner lieu à la tentation de produire des êtres humains transgéniques. La seule excuse serait l'essai de corriger une maladie héréditaire en allant remplacer un gène déficient par un gène sain. Dire que cette perspective est encore lointaine ne peut assoupir nos alertes. D'ailleurs les progrès concernant la connaissance du génome humain avancent plus vite que prévu. Les réticences seront moindres à l'égard des essais qui viseront à corriger un gène après la naissance, car dans ces conditions on ne modifie pas le patrimoine héréditaire. Des premiers essais cliniques consistent à prélever chez l'enfant atteint d'une maladie génétique très grave des cellules de la moelle osseuse. Sans chercher à extirper le gène déficient, on insère dans un chromosome un gène compensateur sain puis reporte l'autogreffe chez l'enfant. Parfois, on insère dans cette greffe un gène supplémentaire qui excite la greffe à proliférer, car il faut qu'elle apporte en suffisance l'hormone manquante. Ceci a des chances de traiter efficacement le malade si le besoin en hormone est en quelque sorte diffus, c'est-à-dire, si l'organisme n'a pas besoin que le signal utile soit apporté au niveau d'un tissu donné. CORRECTION A DOMICILE Dans la mucoviscidose, par exemple, il faut apporter le gène correcteur au niveau du tissu malade, qui est surtout l'arbre respiratoire. Contrairement aux rétrovirus, les adénovirus peuvent se multiplier sur des cellules qui ne sont pas elles-mêmes en train de proliférer. C'est un avantage si l'on veut aller apporter un nouveau gène dans des tissus autres que les cellules de la moelle qui sont très prolifératives. En outre, on peut utiliser l'affinité des adénovirus pour les cellules de l'arbre respiratoire afin d'aller guider jusque-là un gène sain et compenser sur place une déficience locale qui caractérise la maladie héréditaire de la mucoviscidose. Dans cette maladie, du mucus épais obstrue les bronches parce qu'un système de canalisation sécrétoire des cellules fonctionne mal. On connaît aujourd'hui le gène qui est responsable de ce fonctionnement. Le gène correct a été inséré dans une zone muette du génome d'un adénovirus, en veillant à conserver la vitalité du virus. Ce virus chargé d'un gène humain correcteur d'une maladie grave a été inhalé sous forme d'aérosols par des souris. Docilement, l'adénovirus modifié est allé s'insérer dans les cellules respiratoires de la souris, qui ont commencé à produire la protéine humaine. Il est envisageable de répéter l'expérience chez des petits malades et de voir si le gène sain amené par le virus fonctionnera suffisamment pour supprimer les symptômes.
Thiry L.
Tutoyer les virus
Labor, Bruxelles, 1993
Pp.. 220-225
Les manipulations génétiques en question.
Dès leur apparition, en 1973, les manipulations génétiques n'ont cessé de susciter des craintes : des bactéries génétiquement manipulées ne risquaient-elles pas d'avoir des propriétés imprévues, éventuellement dangereuses pour l'homme ou les animaux ? N'allaient-elles pas déclencher des épidémies d'un genre nouveau si elles s'échappaient par inadvertance des laboratoires ? D'énormes débats sur ces questions eurent lieu, surtout aux États-Unis, dans les années soixante-dix. Finalement, au tournant des années quatre-vingt, on s'aperçut que ces craintes avaient été largement surévaluées. Les manipulations génétiques sur microbes sont, depuis, pratiquées sans problème dans des milliers de laboratoires de par le monde. Vers le milieu des années quatre-vingt, un nouveau type de crainte a été exprimé au sujet du génie génétique appliqué aux microbes et aux plantes. Des firmes de biotechnologie ont entrepris d'introduire certains gènes dans des bactéries pour en faire des auxiliaires de l'agriculture (des biopesticides ou des biofertilisants), destinés à être déversés en grande quantité dans les champs cultivés. N'y avait-il pas un risque qu'elles puissent se révéler nuisibles pour les plantes, les animaux ou les hommes ? Et si c'était le cas, comment éviter la dissémination de la bactérie indésirable à partir des champs où on l'aurait testée pour la première fois ? Les firmes de biotechnologie ont également mis au point des plantes dites " transgéniques " : grâce à l'introduction dans leur patrimoine génétique d'un gène étranger, elles sont rendues résistantes soit aux herbicides, soit aux parasites, soit aux maladies... Lorsqu'il s'agit de les tester en plein champ ou de les commercialiser, le même problème se pose : et si ces plantes transgéniques présentaient des propriétés imprévues et indésirables pour l'environnement ? Bactéries en plein champ L'attention de l'opinion publique internationale a été attirée sur ces questions en 1983 par le premier essai en plein champ d'une bactérie issue du génie génétique. Il s'agit d'une espèce nommée Pseudomonas syringae qui, dans la nature, déclenche les gelées banches à la surface des végétaux : elle vit sur le dessus des feuilles et y sécrète une protéine qui catalyse la prise en glace de la rosée. Des chercheurs californiens de la firme Advanced Genetic Systems (AGS) ont obtenu par génie génétique une variété de cette bactérie dépourvue de la protéine glaciogène. Le but d'AGS était de proposer aux agriculteurs de répandre cette variété sur les plantes cultivées juste avant le développement des feuilles au printemps. De cette façon, les plantes seraient colonisées par cette bactérie, ce qui empêcherait la variété glaciogène de s'installer sur les feuilles et de provoquer les gelées blanches si désastreuses au printemps. Dès 1983, la firme AGS avait obtenu l'autorisation du Comité américain pour la sécurité des manipulations génétiques (Recombinant DNA Advisory Committee, ou RAC) de procéder à un essai en plein champ. Mais par suite d'une assignation en justice par l'écologiste Jeremy Rifkin, elle dut aussi obtenir l'autorisation du ministère de l'Environnement (Environment Protection Agency ou EPA). A la suite de diverses péripéties judiciaires, AGS ne put procéder à la première libération volontaire de cette bactérie dans la nature qu'au petit matin du 24 avril 1987. Elle avait dû, pour cela, obéir aux injonctions de l'EPA, exigeant d'isoler le terrain d'essai par de larges plates-bandes dénudées (empêchant la bactérie de se répandre de proche en proche vers les prairies avoisinantes) et de faire porter un scaphandre de protection aux employés chargés de l'épandage. Les écologistes avaient en effet fait valoir que cette bactérie, si elle se disséminait hors du champ, pourrait peut-être arriver à protéger les " mauvaises herbes " des gelées blanches, leur donnant ainsi un " avantage ", ce qui pourrait poser des problèmes sérieux à l'agriculture. Entre 1987 et 1990, près de deux cents essais en plein champ de bactéries ont eu lieu dans le monde, dont une centaine aux États-Unis et une soixantaine en France. Dans ce dernier pays, c'est une commission siégeant au ministère de l'Agriculture (la Commission du génie biomoléculaire) qui supervise les conditions dans lesquelles se font les essais. Ceux-ci portent, dans leur grande majorité, sur des plantes transgéniques (le nombre des essais en plein champ de microbes génétiquement manipulés entre 1987 et 1991 a été de l'ordre de la demi-douzaine). Beaucoup des essais de plantes transgéniques se font à l'Institut du tabac de la SEITA (Société d'exploitation industrielle tabacs allumettes) à Bergerac. Un risque minime ? Au fond du débat, un des points de discorde majeurs entre les écologistes et les entreprises de biotechnologie porte sur le point de savoir si les organismes génétiquement manipulés ont quelque chose de particulier (qui les rend éventuellement dangereux) par rapport aux êtres vivants (plantes, animaux, micro-organismes) domestiqués par l'homme depuis des millénaires. Oui, affirment les premiers, qui soulignent les incertitudes de la technique d'introduction des gènes dans les organismes. Non, soutiennent les biotechnologues. " L'homme a créé depuis des millénaires de nombreuses variétés de plantes cultivées ou d'animaux domestiques au moyen de l'hybridation entre variétés ou même entre espèces : cela revient, sur le plan génétique, à l'introduction de gènes nouveaux dans des organismes. Et cela n'a jamais conduit à des catastrophes ", observe Winston Brill, directeur de la firme américaine Agracetus. En fait, cette dernière affirmation est quelque peu inexacte. Selon K.H. Keeler (université du Nebraska), dans six des vingt espèces de plantes cultivées les plus courantes, il existe des variétés qui se comportent comme des " mauvaises herbes ". En tout cas, pour répondre à la critique des écologistes, les commissions de surveillance exigent des firmes de biotechnologie qu'elles n'introduisent dans les plantes ou les bactéries que des gènes parfaitement répertoriés et délimités. Des précautions sont également imposées lors des essais de plantes transgéniques, comme la suppression des fleurs. Cela a pour but d'éviter la dissémination du pollen qui pourrait féconder des plantes d'espèces voisines, et introduire par hybridation le gène étranger (déterminant par exemple la résistance aux parasites) chez des " mauvaises herbes ". Les scientifiques spécialistes des problèmes écologiques estiment que les organismes génétiquement manipulés ne doivent pas être regardés comme des " êtres diaboliques ". Dans la très grande majorité des cas, leur introduction dans la nature ne posera aucun risque pour l'environnement. Il y aura toutefois quelques importantes exceptions qui devront être étudiées sérieusement afin de définir les mesures de sécurité à prendre.
Blanc M.
L'État des Sciences (op. cit.)
Pp 128-130
Importance financière du génie génétique.
L'avenir de la bio-industrie La première étape des applications du génie génétique a surtout consisté à fabriquer des produits naturels qui n'étaient jusqu'alors obtenus qu'en très petite quantité par les techniques classiques d'extraction et de purification. Cette première approche est loin d'être abandonnée, mais elle est complétée par l'utilisation des techniques de génie génétique pour modifier la machinerie de production des cellules vivantes. En effet, les bactéries reprogrammées sont fragiles et perdent parfois leurs précieux gènes. Les bactéries isolées dans la nature et qui constituent par exemple la base de la bio-industrie japonaise (aliments, antibiotiques, métabolites, enzymes) sont, par contre, beaucoup plus résistantes. Or il devient possible aujourd'hui de modifier les voies de biosynthèse internes d'un micro-organisme industriel et le rendre ainsi plus efficace dans son bilan énergétique ou son utilisation optimale du carbone comme source principale pour ses synthèses. De tels microbes n'existant pas dans la nature mais présentant des propriétés " sur mesure " intéressent les industries chimiques ou agro-alimentaires. Par exemple : la modification génétique d'une souche bactérienne qui produit une protéine intervenant dans la formation des cristaux de glace permet d'éviter les dommages causés aux plantes par le gel. Les essais sur le terrain sont prêts à être entrepris, mais la controverse fait rage aux États-Unis et depuis peu en Europe entre industriels et écologistes. Les microbes relâchés dans l'environnement peuvent-ils transmettre des maladies, voire bouleverser les cycles écologiques ? Une seule façon de rassurer les défenseurs de l'environnement : être capable de suivre à la trace ces microbes dans le sol. Pour cela, les chercheurs ont rivalisé d'adresse, faisant appel aux biotechnologies les plus avancées. Des entreprises ont développé une bactérie qui produit une toxine agissant contre les insectes. Pour éviter qu'elle ne " s'échappe ", elle a été rendue " fluorescente ", émettant une lumière bleue par exposition aux UV. On peut détecter ainsi sa présence dans des prélèvements de terre. D'autres chercheurs ont fabriqué un virus s'attaquant aux chenilles, mais qui contient un gène sensible aux effets du Soleil. Ce virus ne pourra survivre en dehors de l'organisme qu'il a infecté. La liste des souches brevetées par les industriels et qui attendent les autorisations de tests sur le terrain est déjà longue (bactéries fixatrices d'azote ou dégradant des produits toxiques, microchampignons résistant aux fongicides). Les enjeux économiques sont considérables. Pourtant, ces microbes " trafiqués " ne rassurent pas certains experts qui craignent une modification des cycles naturels. Le problème des brevets en biologie rend la compétition internationale des bio-industries encore plus sévère. Le 16 juin 1980, la Cour suprême des États-Unis a accepté la brevetabilité de deux micro-organismes fabriqués l'un par General Electric pour dégrader le pétrole à la surface des mers, l'autre par Upjohn pour produire un antibiotique, la Lincomycine. Depuis, d'importants brevets de base sur le génie génétique ont été accordés à l'université de Stanford (brevet Cohen-Boyer) et à la société Genentech. Ce qui oblige des centaines d'entreprises à leur verser des royalties. Mais la date historique dans les brevets en biologie restera sans doute celle du 3 avril 1987, jour de l'autorisation par le Bureau des brevets américain du dépôt de brevet sur des organismes vivants supérieurs, homme exclu (car la Constitution des États-Unis " interdit les droits de propriété exclusifs sur un être humain "). Les éleveurs, par exemple, pourront ainsi breveter une nouvelle race d'animaux obtenue par génie génétique. Cette décision a d'importantes implications morales et éthiques, tout autant qu'économiques. Une controverse internationale s'est engagée. Elle n'est pas prête de s'apaiser.
de Rosnay J.
L'aventure du vivant (op. cit.)
Pp 226-227
Peux-tu, qualitativement, évaluer l'importance de l'enjeu financier (faible, moyen, important) ? Justifie brièvement.