No. 117 juillet/août 2011

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Agriculture en Inde : Moins d'intoxications par insecticides chez les petits paysans grâce au coton Bt

Un paysan applique des produits phytosanitaires sur un champ de coton © flickr / IFPRI

Les vêtements en coton sont à la mode. La demande ne cesse de croître et les cultures gagnent du terrain. Cependant, la plante de coton est très sensible aux ravageurs. C'est pourquoi les paysans en Inde, deuxième pays producteur dans le monde après la Chine, ont longtemps été dépendants des produits phytosanitaires.
La culture de coton en Inde a été révolutionnée depuis l'introduction en 2002 de variétés Bt résistantes aux insectes, protégées par exemple contre le ver de la capsule du cotonnier. Entre-temps, les agriculteurs ont le choix entre des centaines de variétés de coton Bt. Les plantes OGM poussent sur 90% des surfaces et représenteraient selon des estimations 95% de la production totale. L'accroissement des rendements et la réduction des coûts pour combattre les ravageurs engrangent des bénéfices supplémentaires dont profitent non seulement les agriculteurs, mais toute la communauté villageoise (voir POINT No. 96, octobre 2009). Une question peu abordée jusqu'à présent est celle de l'influence des plantes Bt sur la santé des petits paysans qui travaillent dans ces champs.
Shahzad Kouser et Matin Qaim de l'Université de Göttingen ont présenté une étude pour laquelle ils ont suivi dans différentes régions d'Inde l'expérience de 200 petits paysans cultivant du coton conventionnel ou Bt. Entre 2003 et 2009, les chercheurs les ont régulièrement interrogés sur la méthode de culture, les mesures de protection des plantes et les rendements économiques. Les scientifiques ont également soulevé la question de la fréquence d'intoxications dues aux insecticides. Celles-ci se manifestent entre autres par des irritations de la peau et des yeux, ainsi que par des vertiges et des nausées, et apparaissent lorsque les insecticides sont appliqués incorrectement. Souvent, les petits paysans manquent de connaissances ou de matériel de protection.
Dans les champs de coton Bt, les agriculteurs ont eu moins souvent recours aux produits chimiques (-31%). La quantité d'insecticides les plus toxiques a été réduite de 70%, et la quantité totale de 50%. En outre, les dépenses pour les insecticides dans les champs Bt ont diminué de moitié par rapport aux champs conventionnels.
Des différences significatives ont été observées en ce qui concerne les intoxications causées par les insecticides. En moyenne, on enregistre 1,6 cas par année et par ferme, mais 0,19 cas seulement sur les sites de production de coton Bt. Cela veut dire que les intoxications chez les petits paysans sont huit fois moins fréquentes lorsqu'ils cultivent du coton Bt ~ cela probablement parce que les paysans sont moins souvent exposés aux insecticides et parce que les quantités utilisées sont nettement réduites, surtout celles des produits particulièrement nocifs.
Selon des calculs effectués par les deux scientifiques, 2,4 millions de cas d'intoxications par pesticides seraient évités chaque année en Inde grâce à la culture de coton Bt. L'économie en traitements médicaux représente14 à 51 millions de dollars. Les auteurs estiment que les effets positifs pour la santé décrits dans cette étude doivent être pris en compte dans l'évaluation des risques et des chances des produits OGM.
Sources: Shahzad Kouser & Matin Qaim 2011, "Impact of Bt cotton on pesticide poisoning in smallholder agriculture: A panel data analysis", Ecol. Econ. 15:2105-2113

Pharming : Médicament de prévention du VIH à base de plantes transgéniques en phase de test clinique
Aliments, vêtements ou remèdes naturels, les plantes servent depuis longtemps de base pour produire des substances utiles au quotidien. Le génie génétique permet de transmettre aux plantes de nouvelles propriétés et d'élargir l'éventail des matières produites. Ainsi, les plantes peuvent être incitées à produire des médicaments ou des protéines utilisées pour des vaccins. Cette méthode nécessite nettement moins de travail technique que la production biotechnologique classique par microorganismes ou cultures cellulaires. On peut produire à grande échelle des médicaments biotechnologiques à base de plantes de manière rapide et bon marché. De plus, la probabilité que des agents pathogènes soient introduits est plus faible qu'avec des cellules humaines ou animales.
Cependant, plusieurs obstacles doivent être surmontés avant l'introduction sur le marché d'un médicament à base de plantes transgéniques. D'abord, il faut développer et optimiser la méthode de production ~ une tâche essentiellement scientifique. Une autorisation de la part des autorités responsables est une étape décisive pour la mise sur le marché d'un médicament. Les conditions d'autorisation d'un nouveau médicament sont extrêmement sévères et demandent beaucoup d'efforts. Il existe pour des médicaments conventionnels des valeurs de référence et d'expérience, applicables pour un processus d'autorisation. En ce qui concerne les nouvelles méthodes de production, comme par exemple l'emploi de plantes transgéniques, cela n'est pas le cas. Le succès et le déroulement du processus d'autorisation sont imprévisibles.
Regroupant 33 institutions du domaine universitaire et de l'industrie, le consortium européen Pharma-Planta s'est fixé comme objectif de développer un système de production de médicaments basés sur les plantes transgéniques, et de suivre le produit d'un candidat ~ du processus d'autorisation jusqu'aux premiers essais cliniques sur des humains. Une étape décisive vient d'être franchie pour les travaux qui avaient débuté en 2004: l'autorisation pour mener le premier test en laboratoire.
Les chercheurs ont choisi l'anticorps monoclonal P2G12 comme substance expérimentale; celle-ci est produite par la plante de tabac transgénique et sert à prévenir une infection par VIH lors de contacts sexuels. L'anticorps reconnaît les structures de la surface du VIH, s'y fixe, et empêche ainsi la liaison des agents pathogènes aux cellules humaines. Toutes les étapes de production et les essais en laboratoire ont été menés en étroite collaboration avec les autorités et ont été adaptés aux exigences de ces dernières. Avec 250 kg de feuilles de tabac cultivées sous une serre à haute sécurité à Aachen (Allemagne), les chercheurs ont obtenu 5g de substance active.
Suite à des tests de sécurité rigoureux, l'agence britannique « Medicines and Healthcare products Regulatory Agency » (MHRA) a autorisé en juin 2011 des essais de Phase I sur onze femmes bénévoles en bonne santé. L'objectif est d'analyser, en utilisant des quantités croissantes de substance active, la réaction du corps humain ainsi que d'éventuels effets indésirables. Les essais sont en cours actuellement et les résultats seront disponibles mi-octobre. Avec la conclusion de la Phase I, le consortium Pharma-Planta aura atteint son but principal, à savoir le développement d'un processus de production selon les standards rigoureux de la « Good Manufacturing Practice » (GMP), acceptée par les autorités. Si les résultats des essais en laboratoire sont positifs, les anticorps P2G12 issus de plantes de tabac pourraient, dans le futur, constituer une partie d'un cocktail d'anticorps VIH également produits par des plantes ~ l'objectif du consortium Pharma-Planta n'est pas de perfectionner un médicament déjà sur le marché.
Les plantes transgéniques sont utilisées de plus en plus fréquemment pour fabriquer des substances médicales, et plusieurs produits sont proches de la commercialisation. Matthew Paul et Julian K-C. Ma de la St. George's Hospital Medical School à Londres ont récemment publié un article présentant 20 approches semblables avec différents systèmes de production comme le carthame, les lentilles d'eau et le riz. Ces plantes servent à obtenir par exemple des médicaments contre le diabète (insuline), l'arthrite, le lymphome non-hodgkinien et la thrombose. On peut s'attendre à ce que les plantes transgéniques soient bientôt en mesure d'élargir l'éventail des méthodes de production de médicaments, et qu'elles contribuent à améliorer l'approvisionnement mondial en médicaments efficaces, sûrs et abordables.
Sources "Tests underway for new HIV drug farmed from GM tobacco plants", EU CORDIS News, 24. 08. 2011; www.pharma-planta.net, Pharma-Planta Consortium Website; Matthew Paul & Julian K-C. Ma 2011, "Plant-made pharmaceuticals: Leading products and production platforms", Biotechnology and Applied Biochemistry 58:58~67

Maïs Bt : Le développement de résistances chez la chrysomèle des racines du maïs souligne l'importance d'une protection intégrée des plantes
La chrysomèle des racines du maïs (Diabrotica virgifera) est un parasite redouté. Les larves s'attaquent aux racines, ce qui diminue l'absorption d'eau et d'éléments nutritifs et mène au dépérissement des plantes. La chrysomèle cause des dégâts économiques considérables dans de nombreuses régions agricoles. En 2009, elle a détruit environ 30% des récoltes de maïs en Lombardie. Ce ravageur est difficile à combattre car il s'adapte facilement à son environnement; il existe des témoignages de résistances à différents insecticides. La rotation des cultures tous les deux ans a d'abord empêché la prolifération des insectes, mais les parasites ont fini par s'adapter en plaçant leurs ~ufs sur les cultures intermédiaires, nuisant ainsi au maïs l'année suivante.
En 2003, les Etats-Unis ont décidé d'utiliser des variétés de maïs Bt résistantes aux chrysomèles, en raison des dégâts de plus d'un milliard de dollars chaque année. En 2009, déjà, plus de 45% du maïs étaient résistants au diabrotica. Etant donné que le développement de résistances au Bt est en principe possible, on a tenté par des méthodes de gestion de résistance de retarder cette dernière. Pour cela, une partie du champ doit contenir des plantes sensibles à la chrysomèle, servant ainsi de refuge.
Dans quatre champs de maïs résistant à la chrysomèle, des paysans de l'Iowa ont observé en 2009 des dommages typiques du diabrotica, et se sont adressés aux entomologistes de l'Iowa State University. Des chercheurs autour d'Aaron J. Gassmann viennent de présenter leurs résultats. Certains spécimens de chrysomèle des racines du maïs semblent avoir développé une résistance partielle à différents types de Bt utilisés contre les insectes.
Dans tous les champs mentionnés, les chercheurs ont trouvé des chrysomèles moins sensibles à la protéine Cry3Bb1. Il s'agit du premier cas de résistance au Bt observé en plein champ jusqu'à présent. Cependant, les insectes n'étaient pas totalement résistants au Cry3Bb1. En interrogeant les paysans, les chercheurs ont découvert que la variété de maïs Bt produisant le Cry3Bb1 avait été cultivée de manière consécutive pendant 3 ans, voire 6 ans dans un cas particulier. Un test avec ces insectes a démontré que leur sensibilité au Cry34/34Ab1, une autre protéine Bt répandue pour combattre les insectes, était inchangée ~ la résistance est donc spécifique et ne concerne pas toutes les protéines Bt.
Il est possible que la culture exclusive de la même sorte de maïs ainsi que l'emploi d'une seule méthode pour combattre les ravageurs aient facilité la prolifération d'insectes ayant développé spontanément des résistances. On sait également que les recommandations pour éviter le développement de résistances, comme par exemple la création de refuges, ne sont pas respectées de manière conséquente par de nombreux agriculteurs.
Les chercheurs n'attendent pas une prolifération rapide des chrysomèles des racines du maïs, étant donné qu'il s'agit d'insectes peu mobiles. De plus, d'autres variétés de maïs Bt sont déjà disponibles; elles contiennent des protéines Bt différentes, mais tout aussi efficaces pour contrôler les chrysomèles résistantes au Cry3Bb1. Des observations ont démontré qu'il est avantageux d'employer différentes méthodes complémentaires pour combattre les insectes nuisibles. L'utilisation de variétés dotées de différentes protéines Bt en fait partie ~ en alternance chaque année, ou en combinaison dans une seule plante («stacks»). En outre, les chercheurs recommandent de ne pas se fier à une seule méthode pour combattre les parasites, mais d'employer également d'autres mesures efficaces dans le cadre de la protection intégrée. Une approche possible serait d'éviter de cultiver des variétés identiques de manière consécutive pendant des années et de respecter les principes de rotation des cultures.
Source: Aaron J. Gassmann et al. 2011, "Field-Evolved Resistance to Bt Maize by Western Corn Rootworm". PLoS ONE 6(7):e22629. doi:10.1371/journal.pone.0022629.

PNR 59 : Le blé génétiquement modifié n'a aucun effet sur les insectes phytophages en plein champ
La question de savoir si la modification génétique a des effets imprévus sur d'autres êtres vivants est un aspect de la recherche sur les plantes OGM. Dans le cadre du Programme de recherche PNR 59, des chercheurs ont analysé plusieurs lignées de blé génétiquement modifiées auxquelles ils avaient introduit un gène de résistance au mildiou. Les scientifiques de la Station de recherche Agroscope Reckenholz-Tänikon ART ont récemment témoigné d'une invasion de ces plantes de pucerons, de criocère des céréales et de larves d'oscinies de l'avoine.
En plein champ, les scientifiques n'ont pas détecté de différences entre les plantes transgéniques et les plantes de contrôle non-modifiées lors d'invasions d'insectes, bien qu'ils aient observé auparavant des différences de croissance pour certaines lignées transgéniques, surproduisant le gène de résistance Pm3b. Les insectes semblent être indifférents quant aux modifications.
Dans une serre semi-ouverte, ou la pression infectieuse par le mildiou est nettement plus importante que dans les champs, les pucerons ont dévoré de préférence les lignées Pm3b génétiquement modifiées moins affectées par le mildiou. La raison n'est pas claire ~ il est possible que le mycélium des champignons à la surface des feuilles dérange les pucerons lors de la succion. Malgré le fait que ces lignées sont également plus résistantes au mildiou en plein champ, l'infection par les champignons était vraisemblablement trop faible pour affecter les pucerons. Selon les auteurs, les lignées de blé analysées ont un effet négligeable sur les insectes phytophages, et il n'y a pas lieu de craindre des dangers pour la sécurité.
Source: Fernando Alvarez-Alfageme et al. 2011, "Infestation of Transgenic Powdery Mildew-Resistant Wheat by Naturally Occurring Insect Herbivores under Different Environmental Conditions", PLoS ONE 6(7): e22690.

Culture globale d'OGM : Nouveau record au Brésil, le Kenya bientôt parmi les pays producteurs
Un nouveau sondage auprès des agriculteurs brésiliens, effectué par le cabinet de conseil Celeres pour la saison 2011/12, démontre que la part de soja génétiquement modifié correspond à 82,7% de la totalité de la surface de soja (+2,3 millions d'ha, part d'OGM en 2010/11: 76,1%). D'après les sondages la surface correspondra à 64,9% pour le maïs, et à 39,7% pour le coton (2010/11: 26%). Ces deux cultures ont également connu des croissances significatives par rapport à l'année précédente, ce qui reflète les expériences positives des agriculteurs. 30 caractères biotechnologiques (events) sont actuellement autorisés au Brésil ~ 5 pour le soja, 9 pour le coton et 16 pour le maïs. Le processus d'autorisation est très dynamique: l'autorité de contrôle CTNBio a autorisé neuf nouvelles plantes, rien que pour l'année dernière.
Le Kenya deviendra très probablement le quatrième pays africain producteur de plantes OGM et suit le chemin du Burkina Faso, de l'Egypte et de l'Afrique du Sud. L'autorité nationale de la sécurité biologique présentera prochainement les directives longuement attendues sur la culture de plantes transgéniques. Le coton résistant aux insectes nuisibles sera vraisemblablement la première plante OGM testée en plein champ et cultivée dans le futur. Une variété spécialement adaptée aux besoins des agriculteurs kenyans a été développée par le Kenya Agricultural Research Institute (KARI) à Nairobi. Une variété de maïs Bt résistant aux ravageurs pourrait être la prochaine plante développée par KARI. D'autres plantes comme des patates douces résistantes aux virus, et du maïs tolérant à la sécheresse sont en stade de développement. La loi sur la biosécurité a été adoptée en 2009 déjà. Les réglementations attendues prochainement concernent l'exécution et règlent les détails de la mise en pratique.
Sources: "Brasilien stellt neuen Rekord bei GV-Pflanzen auf", agrarheute.com, 04. 08. 2011; "Biotechnology Report 2011", Celeres, 03. 08. 2011; "Kenya set to give green light to GM crops", Nature News, 11. 07. 2011