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Vaccins à partir de plantes: La biotechnologie végétale permet une production en grande série de vaccins pour nous protéger contre de nouvelles maladies
La propagation de presque toutes les maladies infectieuses peut être évitée grâce à une vaccination effectuée à temps. Mais le développement d'un nouveau vaccin peut durer des mois et la production de quantités suffisantes pour vacciner une grande partie de la population est coûteuse. De nouvelles épidémies et maladies peuvent se propager rapidement, ce qui conduirait la méthode établie à ses limites.
Mi-janvier, le groupe Dow Chemical Co. et l'Institut National pour la santé NIH aux Etats-Unis ont annoncé un programme de recherche qui vise à produire des vaccins dans des plantes. Ce programme durera quatre ans et coutera 5,7 millions de $. Ce procédé, développé par le centre pour biologie moléculaire Fraunhofer USA, permet d'obtenir de grandes quantités de protéines vaccins pures issues de plantes sous serre. Dans un laboratoire, l'information héréditaire nécessaire à la production du vaccin une partie non dangereuse de l'information héréditaire de l'agent pathogène est introduite dans les feuilles et se propage. Ces plantes produisent peu de temps après de grandes quantités du vaccin désiré qui ensuite peut être extrait de la plante. Lors de ce procédé les plantes ne sont pas génétiquement modifiées, mais provisoirement "reprogrammées".
Les coûts de production pour de tels vaccins pourraient être réduits à peu près de moitié, en comparaison avec les coûts d'une production classique par micro-organismes ou par culture de cellules. De plus, le produit serait nettement plus propre et le danger de contamination par des agents pathogènes humains serait fortement réduit. Mais le principal avantage de ce système reste la courte durée de production: trois à quatre mois suffisent pour que le vaccin soit disponible. En outre, il est possible d'augmenter considérablement la capacité de production en un minimum de temps, ce qui est à peine possible avec la méthode de production traditionnelle. Ces avantages pourraient être utiles dans le combat de nouvelles épidémies ou d'éventuelles attaques bioterroristes avec des agents pathogènes infectieux.
Sources: "Dow to make vaccines from plants", The Washington Times, 15. Januar 2004; "A Strategy to Neutralize the Threat of Bioterrorism", Fraunhofer Center for Molecular Biotechnology white paper.
Agriculture biotechnologique: Croissance record pour la culture de plantes transgéniques dans les pays en voie de développement
En 1995 les premières plantes génétiquement améliorées ont été cultivées aux Etats-Unis. Pendant les neuf dernières années, la biotechnologie agricole a connu un immense succès. Les plantes transgéniques utiles ont été cultivées mondialement sur 67,7 millions d'hectares en 2003. Cela correspond à 200 fois la superficie agricole de la Suisse et à une augmentation de 15% par rapport à l'année passée. Ces chiffres résultent d'une étude publiée récemment par l'ISAAA, un organisme sans but lucratif qui aide à transférer des méthodes de culture biotechnologiques modernes dans des pays en voie de développement.
Sept millions d'agriculteurs de 18 différents pays se fient à la biotechnologie pour assurer leur revenu. Six pays se partagent 99% de la surface: les Etats-Unis, l'Argentine, le Canada, le Brésil, la Chine et l'Afrique du Sud; 12 autres pays utilisent la biotechnologie végétale en petite quantité. Les pays européens utilisant des plantes transgéniques sont l'Allemagne, la Roumanie, la Bulgarie et l'Espagne. Cette dernière cultive du maïs génétique sur plus de 6% de la surface agricole destinée à cette plante. La tendance est à la hausse et d'autres pays s'y ajoutent chaque année.
Etant donné que les semences de plantes de culture génétiquement améliorées sont faciles à cultiver, leur part a encore augmenté; en 2003, 55% du soja cultivé dans le monde était génétiquement amélioré. Les variétés génétiquement améliorées jouent également un rôle important pour la culture de coton (21%), de colza (16%) et de maïs (11%). Curieusement, l'emploi de plantes génétiquement améliorées dans l'agriculture n'est pas un phénomène qui touche seulement les nations industrielles; la majorité des paysans (85%) qui utilisent des méthodes biotechnologiques sont originaires de pays à faibles ressources et en voie de développement. Environ un tiers de la surface mondiale cultivée en plantes génétiques se trouve dans ces pays où l'économie de ressources et de temps de travail, grâce aux méthodes biotechnologiques (moins de produits de protection des cultures), a le plus de poids.
Sources: "Weiterhin zweistelliges Rekordwachstum des globalen Anbaus transgener Pflanzen (PDF)", ISAAA Medienmitteilung, 16. 1. 2004; "Global Status of Commercialized Transgenic Crops: 2003 (PDF)", ISAAA Briefs No. 30-303
Génome des plantes: De nouvelles méthodes accélèrent le décodage du patrimoine héréditaire
La connaissance de la totalité des informations génétiques d'un organisme ouvre des portes pour une compréhention plus profonde de sa biologie ainsi que pour un grand nombre d'applications pratiques. Savoir lire le livre génétique est alors une tâche importante: en l'an 2000, le premier génome de plante celui de la petite mauvaise herbe Arabidopsis thaliana a été décrypté. Il ne contient pas moins de 125 millions de lettres.
D'autres plantes sont bien plus compliquées: une grande partie de leur patrimoine génétique ne contient pas d'informations, mais de nombreuses répétitions des mêmes lettres. 80% du génome de maïs contient de telles "séquences répétitives". Le travail nécessaire pour décrypter la totalité des informations génétiques est immense: la recherche des gènes, porteurs du patrimoine génétique, correspond à chercher l'aiguille dans une botte de foin.
Deux nouvelles publications offrent un chemin pour sortir du dilemme. Une première approche se base sur l'observation du patrimoine génétique: on a découvert que les parties qui ne contiennent pas d'informations utiles et qui, par conséquent, ne peuvent êtres lues, sont souvent modifiées chimiquement par méthylation. A l'aide d'une astuce biologique, il est possible d'éliminer de telles parties de façon précise, avant d'identifier les composants génétiques. Pour cela on utilise des bactéries qui décomposent les séquences méthylées du génome. Une deuxième méthode se sert d'une approche physique: en fondant et refroidissant le patrimoine génétique, des séquences répétitives et pauvres en informations peuvent également être éliminées.
En combinant ces deux méthodes, on a réussi à éliminer une grande partie des séquences répétitives du génome de maïs, avant d'identifier les composants génétiques. Les dépenses et le temps nécessaire au décodage des informations génétiques ont ainsi été réduits de trois quarts; le décodage devient désormais réalisable.
Sources: L. E. Palmer et al. 2003, "Maize Genome Sequencing by Methylation Filtration", Science 302: 2115-2117; C. A. Whitelaw et al. 2003, "Enrichment of Gene-Coding Sequences in Maize by Genome Filtration",
Science 302:2118-2120.
Texte: Jan Lucht
Traduction: J-Ph. Ruegg
