DD2007-68 : Détermination de l'innocuité du maïs (Zea mays L.) MIR604 de Syngenta Seeds Inc.

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Distribué : 2007-07
Modifié : 2011-04-30

Le présent document vise à expliquer les décisions réglementaires prises conformément à la directive Dir94-08, Critères d'évaluation du risque environnemental associé aux végétaux à caractères nouveaux, au cahier parallèle BIO1994-11 La biologie de Zea mays L. (maïs), et à la directive Dir95-03, Directive relative à l'évaluation des végétaux dotés de caractères nouveaux utilisés comme aliments du bétail.

L'Agence canadienne d'inspection des aliments (ACIA), plus précisément le Bureau de la biosécurité végétale de la Direction de la protection des végétaux et biosécurité, le Module d'évaluation de la dissémination dans l'environnement des produits de la biotechnologie de la Direction des stratégies scientifiques et la Division des aliments pour animaux, ont évalué les données présentées par Syngenta Seeds Inc. Ces données ont trait au maïs MIR604 résistant à la chrysomèle des racines du maïs (Diabrotica spp). L'ACIA a établi que ce végétal à caractères nouveaux (VCN) ne présente aucune interaction environnementale modifiée ni aucun danger pour le bétail consommant des aliments dérivés de ce VCN, par rapport aux variétés de maïs déjà commercialisées au Canada.

La dissémination dans l'environnement en milieu ouvert de la lignée de maïs MIR604 et son utilisation comme aliment du bétail ont été autorisées par le Bureau de la biosécurité végétale de la Direction de la protection des végétaux et biosécurité et par la Division des aliments pour animaux de la Direction de la santé des animaux le 20 juillet 2007. L'autorisation était limitée dans le temps et son renouvellement était conditionnelle à la soumission de nouveaux résultats de recherches ayant trait à la gestion de la résistance chez la chrysomèle des racines du maïs.

Les résultats de recherche supplémentaires en matière de la gestion de la résistance chez la chrysomèle des racines du maïs, exigés dans le cadre de l'autorisation originale limitée dans le temps, ont été présentés à l'ACIA. L'ACIA a passé les résultats en revue et les a jugés satisfaisants. Le 30 avril 2011, l'autorisation limitée dans le temps a été remplacée par une autorisation finale de la dissémination dans l'environnement en milieu ouvert et de l'utilisation de la lignée de maïs MIR604 comme aliment du bétail par le Bureau de la biosécurité végétale de la Direction de la protection des végétaux et biosécurité et par la Division des aliments pour animaux de la Direction de la santé des animaux, respectivement.

Toutes les lignées descendantes dérivées du maïs MIR604 peuvent également être disséminées dans l'environnement et être utilisées comme aliment du bétail, pourvu :

  1. qu'aucun croisement interspécifique ne soit réalisé;
  2. que l'utilisation prévue soit semblable;
  3. qu'une caractérisation ait démontré que ces végétaux ne présentent aucun autre caractère nouveau et qu'ils soient essentiellement équivalents, quant à leur utilisation précise et à leur risque pour l'environnement et pour la santé humaine et animale, aux végétaux présentement cultivés;
  4. que les gènes nouveaux soient exprimés au même degré que la lignée pour laquelle l'autorisation a été obtenue; et
  5. que les exigences en matière de gestion de la résistance des insectes énoncées dans le présent document soient respectées.

Le maïs MIR604 est assujetti aux mêmes exigences phytosanitaires à l'importation que ses contreparties non modifiées.

À noter que la détermination de l'innocuité des VCN pour les aliments du bétail et l'environnement sont des étapes importantes de la mise en marché éventuelle de ces types de végétaux. D'autres exigences des VCN, telles que l'évaluation de leur innocuité pour l'alimentation humaine effectuée par Santé Canada, font l'objet d'un document distinct.

Table des matières

I. Brève identification du végétal modifié

II. Renseignements de base

III. Description des caractères nouveaux

  1. Résistance à la chrysomèle des racines du maïs (Diabrotica spp.)
  2. Expression de la phosphomannose isomérase
  3. Méthode de mise au point
  4. Stabilité de l'intégration dans le génome du végétal

IV. Critères d'évaluation du risque environnemental

  1. Possibilité que le maïs MIR604 se comporte comme une mauvaise herbe pour l'agriculture ou qu'il envahisse les habitats naturels
  2. Possibilité de flux génique du maïs MIR604 vers des espèces sauvages apparentées risquant de produire des hybrides se comportant davantage comme des mauvaises herbes ou possédant une plus grande capacité d'envahissement
  3. Possibilité que le maïs MIR604 devienne nuisible
  4. Impact possible du maïs MIR604 sur des organismes non visés
  5. Impact possible du maïs MIR604 sur la biodiversité
  6. Possibilité d'apparition d'une résistance au maïs MIR604 chez la chrysomèle des racines du maïs

V. Critères d'évaluation nutritionnelle en vue de l'utilisation comme aliment du bétail

  1. Effets possibles du maïs MIR604 sur la nutrition du bétail
  2. Effets possibles du maïs MIR604 sur le bétail et les travailleurs ou des tiers

VI. Nouveaux renseignements requis

VII. Décision réglementaire

I. Brève identification du végétal modifié

Désignation des VCN : Maïs MIR604, identificateur unique de l'OCDE : SYN-IR604-5

Demandeur : Syngenta Seeds Canada Inc.

Espèce végétale : Maïs (Zea mays L.)

Caractères nouveaux : Résistance à la chrysomèle occidentale des racines du maïs (Diabrotica virgifera virgifera) et à la chrysomèle septentrionale des racines du maïs (Diabrotica barber)

Méthode d'introduction du caractère : Transformation au moyen d'Agrobacterium

Utilisation proposée du végétal : Production commerciale de grains de maïs destinés à la consommation humaine (produits de la mouture humide, produits de la mouture sèche et huiles de grains) ainsi que d'huiles, de farines, de grains, d'ensilage et d'autres sous-produits destinés à l'alimentation du bétail. Ces végétaux ne sont pas destinés à être cultivés hors de la zone normale de production de maïs au Canada.

II. Renseignements de base

Syngenta Seeds Inc. a mis au point, par des techniques reposant sur l'ADN recombinant, une lignée de maïs résistante à la chrysomèle des racines de maïs (Diabrotica spp.), un parasite du maïs au Canada. Cette lignée de maïs, désignée MIR604, a été créée lutter contre les pertes causées par la destruction des plants de maïs par les larves de la chrysomèle des racines du maïs.

Le maïs MIR604 a été mis au point à l'aide de la technologie de l'ADN recombinant qui a permis l'introduction du gène modifié cry3A (mcry3A) et du gène marqueur pmi dans le génome du végétal. Le gène mcry3A est dérivé du gène cry3A de Bacillus thuringiensis subsp. tenebrionis et code une δ-endotoxine Cry3A modifiée possédant une activité plus intense contre la chrysomèle des racines du maïs. Le gène pmi d'Escherichia coli code l'enzyme phosphomannose isomérase (PMI). L'expression de l'enzyme PMI permet au végétal d'utiliser le mannose comme source de carbone. Cette caractéristique est dépourvue d'intérêt sur le plan agronomique, mais a été utilisée pour sélectionner les végétaux transformés des végétaux non transformés pendant la phase de développement du maïs MIR604.

Syngenta Seeds Inc. a fourni des données sur l'identité du maïs MIR604, une description détaillée de la méthode de transformation, des données et des renseignements sur le site d'insertion du gène, le nombre de copies de ce gène et son niveau d'expression dans le végétal, ainsi que sur le rôle de ce gène et de ses séquences régulatrices. Les nouvelles protéines ont été identifiées et caractérisées. La société a également fourni des données permettant d'évaluer le potentiel de toxicité des nouvelles protéines pour le bétail et les organismes non visés ainsi que le potentiel d'allergénicité des nouvelles protéines pour les humains et le bétail.

Le maïs MIR604 a fait l'objet d'essais en champ aux États-Unis; les résultats des essais effectués en 2002 et 2003 ont été présentés.

Les caractéristiques agronomiques du maïs MIR604 telles que l'émergence des semis, la hauteur des végétaux, le délai de reproduction, la résistance à la verse, la sensibilité à divers parasites et pathogènes du maïs et le rendement grainier, ont été comparés à ceux de contreparties non modifiées du maïs.

Les composantes nutritionnelles du maïs MIR604, comme les grands groupes de constituants, les acides aminés et les acides gras, ont été comparées à celles de lignées de maïs non modifiées.

Le Module d'évaluation de la dissémination dans l'environnement des produits de la biotechnologie de la Direction des stratégies scientifiques de l'ACIA a examiné les renseignements qui précèdent en appliquant les critères d'évaluation de l'innocuité environnementale décrits dans la directive 94-08 (Dir94-08), Critères d'évaluation du risque environnemental associé aux végétaux à caractères nouveaux :

  • possibilité que le maïs MIR604 se comporte comme une mauvaise herbe pour l'agriculture ou qu'il envahisse les habitats naturels;
  • possibilité de flux génique du maïs MIR604 vers des espèces sauvages apparentées risquant de produire des hybrides se comportant davantage comme des mauvaises herbes ou possédant une plus grande capacité d'envahissement;
  • possibilité que le maïs MIR604 devienne nuisible;
  • impact possible du maïs MIR604 ou de ses produits géniques sur des organismes non visés, y compris l'être humain; et
  • impact possible du maïs MIR604 sur la biodiversité.

La Division des aliments pour animaux de l'ACIA, a elle aussi étudié l'information fournie, à la lumière des critères servant à l'évaluation de l'innocuité et de l'efficacité des aliments du bétail, lesquels critères sont énoncés dans la directive de réglementation 95-03 (Dir95-03), Directive relative à l'évaluation des aliments nouveaux du bétail : Origine végétale :

  • effets possibles du maïs MIR604 sur la nutrition du bétail; et
  • effets possibles du maïs MIR604 sur le bétail et les travailleurs ou des tiers.

Syngenta Seeds Inc. a également fourni à l'ACIA une méthode de détection et d'identification des produits du maïs contenant le maïs MIR604.

III. Description des caractères nouveaux

1. Résistance à la chrysomèle des racines du maïs (Diabrotica spp.)

Bacillus thuringiensis subsp. tenebrionis est une bactérie à Gram positif abondante dans le sol. À l'étape de la sporulation, elle produit divers cristaux de protéines insecticides, dont notamment la δ-endotoxine Cry3A, qui est active contre certains coléoptères dont le doryphore de la pomme de terre. La protéine exerce un effet insecticide sur les coléoptères sensibles après avoir été clivée par des protéases dans les voies digestives des insectes, donnant naissance à un fragment actif résistant aux protéases qui est la forme bioactive de la protéine. On pense que l'activité insecticide dépend de la fixation du fragment actif à des récepteurs spécifiques présents, chez les insectes sensibles, sur les cellules épithéliales de l'intestin moyen; cette fixation déclencherait la formation de pores détruisant l'équilibre osmotique et entraînant la lyse cellulaire et, en bout de ligne, la mort de l'insecte. Toutefois, la protéine Cry3A native ne possède pas d'activité significative sur la chrysomèle des racines du maïs en raison de son insensibilité à la protéase de la chrysomèle des racines du maïs. Syngenta a modifié le gène cry3A natif de manière à ce qu'un site de reconnaissance pour la protéase de la chrysomèle des racines du maïs soit présent dans la protéine Cry3A. En outre, la séquence codante de cry3A a été optimisée pour correspondre à l'usage des codons spécifique du maïs. À l'exception de l'introduction du site de reconnaissance pour la protéase, la séquence d'acides aminés de la protéine Cry3A est identique à celle de la protéine Cry3A native exprimée par les pommes de terre résistantes au doryphore de la pomme de terre, dont la dissémination en milieu ouvert et l'utilisation comme aliment du bétail ont été autorisées par l'ACIA. Cette protéine s'est révélée non toxique pour l'humain, pour les autres vertébrés ainsi que pour les invertébrés.

Le gène mcry3A est exprimé dans le maïs MIR604 au moyen d'un promoteur qui confère une expression préférentielle de la protéine mCry3A dans les racines du maïs. Des échantillons de tissus ont été prélevés à divers stades de croissance sur des hybrides du maïs MIR604 à cinq sites d'essais au champ représentatifs aux É.-U. Le niveau d'expression de la protéine mCry3A a été mesuré par la technique ELISA. Les valeurs mesurées à tous les stades pour la protéine mCry3A dans les deux hybrides, exprimée en microgrammes de protéine par gramme de tissu sec ( µg/g t.s.), variaient d'environ 5 à 26 µg/g t.s. dans les feuilles, de 7 à 25 µg/g t.s. dans les racines et de 7 à 24 µg/g t.s. dans les végétaux entiers. Les taux moyens mesurés dans les grains chez les deux hybrides sénescents étaient d'environ 0,85 µg/g t.s. Aucune protéine mCry3A n'a été décelée dans le pollen des hybrides MIR604.

On a montré que la protéine mCry3A se dégrade rapidement dans le sol. Dans les expériences menées sur la dégradation dans le sol, le délai moyen de dégradation de 50 % de la concentration initiale de la protéine mCry3A était de 7,6 jours.

La protéine mCry3A exprimée dans les grains du maïs MIR604 a été purifiée à partir des feuilles et caractérisée. L'identité de la protéine purifiée a été confirmée par la technique d'immunotransfert de Western et par détection de l'activité insecticide.

Les concentrations de la protéine mCry3A dans les tissus du maïs MIR604 étaient trop faibles pour permettre l'extraction de quantités suffisantes pour évaluer l'innocuité à l'égard de l'environnement et de la nourriture du bétail. Afin d'obtenir des quantités suffisantes de protéine Cry3A pour la réalisation d'études sur l'innocuité, il a fallu exprimer le gène mcry3A dans un système de production d'E. coli. On a déterminé l'équivalence de la protéine produite par le maïs à celle produite par E. coli en comparant leur masse moléculaire, leur immunoréactivité, leur activité insecticide et leur état de glycosylation. Les résultats obtenus ont montré que les deux protéines sont équivalentes.

On a évalué la toxicité et l'allergénicité potentielles de la protéine mCry3A pour les mammifères. La protéine mCry3A ne possède pas de similitude de séquence avec les allergènes et toxines connus. Aucun effet néfaste n'a été observé lorsque la protéine mCry3A a été ingérée par des souris à la dose de 2 377 mg/kg de poids corporel. Les études portant sur le devenir digestif in vitro ont montré que la protéine est rapidement dégradée dans le liquide gastrique simulé, contrairement aux allergènes protéiniques qui sont normalement résistants à la digestion. La protéine mCry3A exprimée dans le maïs MIR604 n'est pas glycosylée. L'incubation pendant 30 minutes à 95 °C ou à 65 °C a provoqué l'inactivation complète ou partielle de la protéine mCry3A, respectivement.

2. Expression de la phosphomannose isomérase

Le gène pmi d'Escherichia coli, qui code l'enzyme phosphomannose isomérase (PMI), a été introduit dans le maïs MIR604. L'expression de la PMI a été utilisée comme marqueur de sélection lors de la mise au point du maïs MIR604. Les cellules de maïs produisant la PMI peuvent utiliser le mannose en tant que principale source de carbone, tandis que les cellules qui ne possèdent pas le gène pmi sont incapables de proliférer dans un milieu de culture à base de mannose. L'expression de la protéine PMI est dépourvue d'intérêt du point de vue agronomique ou industriel et a seulement servi lors de la régénération du matériel végétal à la suite de la transformation. Le séquençage des séquences insérées a montré que deux changements d'une paire de bases se sont produits dans la séquence codante de la PMI, entraînant le changement de deux acides aminés dans la séquence protéinique. Ces deux substitutions d'aminoacides n'ont aucun effet apparent sur la fonction de la protéine PMI.

Le gène pmi exprimé dans le maïs MIR604 est lié à un promoteur constitutif. Des échantillons de tissus ont été prélevés à divers stades de croissance sur deux hybrides MIR604 à un site d'essais au champ représentatif aux É.-U. La protéine PMI a été décelée à de faibles niveaux dans la plupart des tissus analysés. Les valeurs les plus élevées ont été retrouvées dans les soies à l'anthèse (< 0,3 à 6,8 µg/g tissu sec) et dans le pollen (3,9 à 5,2 µg/g tissu sec).

En raison de la faible expression de la protéine PMI dans le maïs MIR604, il n'a pas été possible d'extraire des quantités suffisantes de protéine PMI des tissus végétaux pour effectuer des études d'innocuité. Il a fallu exprimer le gène pmi dans un système de production d'E. coli pour obtenir des quantités suffisantes de protéine. La protéine PMI produite dans E. coli contient 16 acides aminés additionnels à l'extrémité N-terminale de la protéine (dérivés du vecteur d'expression) et elle présente une différence de deux acides aminés comparativement à la protéine PMI exprimée dans le maïs MIR604. On a déterminé l'équivalence de la protéine PMI produite par le maïs MIR604 à celle produite par E. coli en comparant leur immunoréactivité, leur état de glycosylation et leur activité enzymatique. Les résultats obtenus ont montré que les deux protéines sont pratiquement équivalentes, sans différence significative entre elles.

La toxicité et l'allergénicité potentielles de la protéine PMI ont été évaluées. Il est probable que de faibles quantités de protéine PMI provenant de diverses sources sont présentes depuis toujours dans la chaîne alimentaire et la nourriture du bétail en raison de la présence ubiquitaire de la protéine PMI dans la nature, y compris chez les bactéries, les levures, les végétaux alimentaires et les animaux. Les protéines PMI sont présentes dans de nombreux tissus chez les mammifères et chez l'humain. Syngenta Seeds Inc. a analysé le degré d'homologie entre la séquence d'acides aminés de la protéine PMI produite par le maïs MIR604 et les séquences d'allergènes protéiniques connus. Il existe une région d'homologie de séquence de 8 acides aminés identiques contigus entre la protéine PMI et un allergène connu, l'alpha-parvalbumine des espèces de Rana. Des évaluations plus poussées au moyen de la technologie du sérum sensible a démontré que cette identité de séquence n'est pas pertinente sur le plan biologique et n'entraîne aucune répercussion sur l'allergénicité potentielle de la protéine PMI. Il n'existe pas de similitude notable entre la séquence d'aminoacides de la protéine PMI et les séquences d'allergènes connus. Les études portant sur le devenir digestif in vitro ont montré que la protéine PMI est rapidement dégradée dans les liquides gastrique et intestinal simulés, contrairement aux allergènes protéiniques, qui sont normalement résistants à la digestion. La protéine PMI est inactivée par incubation à 65 °C pendant 30 minutes; en outre, la protéine PMI produite par le maïs MIR604 n'est pas glycosylée, contrairement à de nombreux allergènes connus. Ces caractéristiques contribuent à faire penser que la protéine PMI est dépourvue des propriétés couramment retrouvées chez les allergènes connus.

Syngenta Seeds Inc. a analysé le degré d'homologie entre la séquence d'acides aminés de la protéine PMI produite par le maïs MIR604 et les séquences de toxines protéiniques connues, et a conclu que la protéine PMI ne présente pas de similitude de séquence notable avec les toxines connues. En outre, aucun effet indésirable n'a été observé lorsque la protéine PMI produite dans E. coli a été ingérée par des souris à la dose de 3 080 mg/kg de poids corporel.

Selon ce qui précède, il est peu probable que la protéine PMI soit une toxine ou un allergène.

3. Méthode de mise au point

Les gènes mcry3A et pmi ont été introduits dans le maïs MIR604 par transformation avec Agrobacterium d'embryons de maïs immatures dérivés d'une lignée de maïs déposée. Les embryons produisant le callus embryogénique ont été transférés dans un milieu de culture cellulaire contenant du mannose. La transformation a été jugée réussie chez la plante désignée MIR604. C'est donc elle qui a été choisie pour le développement ultérieur.

4. Stabilité de l'intégration dans le génome du végétal

Une caractérisation moléculaire par transfert de Southern a démontré que le maïs MIR604 contient une copie intacte des cassettes mcry3A et pmi insérées à un seul site dans le génome du maïs. Aucun autre élément, que ce soit des fragments d'ADN intact ou partiel de la cassette des gènes mcry3A ou pmi ou des séquences du squelette du vecteur plasmidique, lié ou non à la cassette intacte, n'a été détecté chez le maïs MIR604. Le séquençage de l'ADN introduit a confirmé l'organisation des éléments génétiques et a révélé qu'une troncation s'est produite à l'extrémité droite et à l'extrémité gauche du segment inséré. Ces délétions n'ont aucun effet sur la fonctionnalité de l'ADN inséré et ce phénomène a déjà été observé auparavant avec la transformation par Agrobacterium. En outre, trois changements mononucléotidiques ont également été repérés dans le segment inséré. Un de ces changements s'est produit à l'intérieur du promoteur gouvernant l'expression du gène mcry3A. Les deux autres changements se sont produits au sein de la séquence codante de la protéine PMI, entraînant deux substitutions d'acides aminés. Toutefois, ces variations nucléotidiques n'ont pas eu d'effet sur la fonctionnalité du segment inséré.

Le profil de transmission des gènes mcry3A et pmi aux ségrégants du maïs MIR604 révèle qu'il y a ségrégation des deux gènes selon les règles mendéliennes pour un seul locus. Les concentrations tissulaires des protéines mCry3A et PMI dans le maïs MIR604 ont été mesurées sur quatre générations et les résultats indiquent que l'expression des protéines mCry3A et PMI est stable d'une génération à l'autre.

IV. Critères d'évaluation du risque environnemental

1. Possibilité que le maïs MIR604 se comporte comme une mauvaise herbe pour l'agriculture ou qu'il envahisse les habitats naturels

La biologie du maïs, décrite dans le document BIO1994-11, révèle que les sujets non modifiés de cette espèce n'envahissent pas les habitats naturels au Canada. En effet, le maïs ne risque pas de se comporter en mauvaise herbe, en raison de caractéristiques telles que l'absence de dormance de la graine, l'absence d'égrenage prématuré de la rafle du maïs et la capacité compétitive médiocre de la plantule. Les renseignements fournis par Syngenta Seeds Inc. montrent que le maïs MIR604 s'est avéré similaire au maïs non modifié sur ce plan.

Les hybrides de maïs MIR604 ont fait l'objet d'essais à 13 endroits aux É.-U. en 2002 et à 15 endroits en 2003, dans la zone géographique de la Corn Belt. Au total, 16 caractères agronomiques ont été évalués. Ces caractères agronomiques couvrent un large éventail de caractères concernant tout le cycle de vie du plant de maïs et comprennent notamment une évaluation de l'émergence du semis, de la taille du plant, du délai de reproduction, de la résistance à la verse, de la sensibilité à divers pathogènes et parasites du maïs et du rendement. Pour la majorité des caractères agronomiques, aucune différence statistiquement significative n'a été observée entre les hybrides MIR604 et les contreparties isogènes non modifiées. Bien que des cas de différences statistiquement significatives entre MIR604 et les hybrides témoins aient été observées pour certains caractères, les données relatives aux divers endroits, aux hybrides MIR604 ou aux années de culture n'ont permis de dégager aucune tendance évidente indiquant que ces différences seraient attribuables à la modification génétique. Comme les racines des hybrides MIR604 sont plus résistantes à la dégradation par la chrysomèle que celles des témoins, on s'attendait à relever à tous les endroits des différences significatives sur les plans agronomique et morphologique, dépendamment du caractère étudié et des facteurs comme l'exposition aux parasites et aux conditions environnementales.

En outre, des essais menés sur des maladies en 2002 et en 2003 indiquent que les hybrides MIR604 ne présentent aucune modification de la sensibilité aux pathogènes du maïs par rapport aux hybrides témoins. Aucune modification de la sensibilité aux insectes parasites autres que la chrysomèle des racines du maïs n'a été notée au cours des essais agronomiques.

Les résultats n'ont permis de déceler aucune différence significative sur le plan biologique entre les hybrides de maïs MIR604 et leurs contreparties isogènes non transgéniques, hormis une résistance aux dommages causés par la chrysomèle des racines du maïs. Aucun avantage compétitif n'a été conféré au maïs MIR604 par l'expression des protéines Cry3A et PMI, à l'exception de celui associé à la résistance à la chrysomèle des racines du maïs. L'introduction de ces caractères nouveaux n'a pas fait du maïs MIR604 une mauvaise herbe pouvant envahir les habitats naturels, car aucune des caractéristiques liées à la reproduction ou à la croissance du maïs n'a été modifiée, et la tolérance de MIR604 aux stresseurs abiotiques et biotiques n'a pas été changée, si l'on exclut le caractère introduit.

Les considérations ci-dessus ont amené l'ACIA a conclure que le maïs MIR604 ne présente pas plus de possibilités de se comporter comme une mauvaise herbe ou d'envahir les habitats naturels que les variétés de maïs vendues actuellement dans le commerce.

2. Possibilité de flux génique du maïs MIR604 vers des espèces sauvages apparentées risquant de produire des hybrides se comportant davantage comme des mauvaises herbes ou possédant une plus grande capacité d'envahissement

Selon le cahier BIO1994-11, décrivant la biologie du maïs, il n'existe pas, au Canada, d'espèces apparentées sauvages susceptibles de donner lieu à une hybridation avec le maïs. Aucune des données soumises par Syngenta Seeds Inc. relativement au maïs MIR604 n'indique un éventuel changement dans la compatibilité sexuelle à la suite de la modification génétique.

L'ACIA en a donc conclu qu'il n'y a aucune possibilité de transfert de gènes entre le maïs MIR604 et les espèces sauvages de maïs au Canada.

3. Possibilité que le maïs MIR604 devienne nuisible

L'expression de la δ-endotoxine mCry3A et de la PMI (phosphomannose isomérase) n'a rien à voir avec la possibilité que la plante devienne nuisible, et le maïs n'est pas considéré comme une plante nuisible au Canada. Les évaluations en champ des hybrides de maïs MIR604 n'ont montré aucune augmentation ni diminution de la sensibilité aux maladies ou aux insectes, à l'exception de la chrysomèle des racines de maïs, comparativement aux variétés de maïs non modifiées. Les dommages causés par la chrysomèle des racines du maïs ne constituent pas un facteur de premier plan à considérer pour une restriction de l'établissement ou de la distribution du maïs au Canada.

L'ACIA a donc déterminé que le maïs MIR604 n'est pas susceptible de devenir plus nuisible que les variétés de maïs vendues actuellement dans le commerce.

4. Impact possible du maïs MIR604 sur des organismes non visés

Selon les rapports et les publications existants qui confirment l'innocuité des pommes de terre exprimant les protéines Cry3A, les δ-endotoxines Cry3A de Bacillus thuringiensis ne sont actives que contre certains insectes de l'ordre des coléoptères et sont dépourvues d'effets toxiques pour l'humain, pour les autres vertébrés et pour les invertébrés non coléoptères. La protéine mCry3A possède un spectre d'activité similaire à celui de la protéine Cry3A native, mais avec une toxicité accrue à l'endroit de la chrysomèle occidentale et septentrionale des racines du maïs, qui sont toutes deux d'importants coléoptères ravageurs du maïs. Aucun coléoptère ne figure sur la liste des espèces menacées ou en danger publiée par le Comité sur le statut des espèces menacées de disparition au Canada. (Veuillez consulter le site http://www.cosewic.gc.ca/index.htm pour plus d'information.) Comme mCry3A n'est pas détectable dans le pollen du maïs MIR604, le maïs MIR604 représente un risque minime pour les pollinisateurs et les consommateurs de pollen non visés.

Syngenta Seeds Inc. a présenté les données d'études de toxicité alimentaire concernant l'effet de la protéine mCry3A bactérienne sur des invertébrés non cibles, dont notamment l'abeille (Apis mellifera), la punaise anthocoride (Orius insidiosus), la coccinelle à sept points (Coccinella septempunctata), le poecilus (Poecilus cupreus), le staphylin (Aleochara bilineata) et le lombric (Eisenia foetida). Dans tous les cas, la protéine mCry3A s'est révélée sûre pour ces espèces indicatrices à des doses dépassant 5 fois la concentration estimée dans l'environnement de mCry3A dans l'alimentation des invertébrés non visés se nourrissant de tissus de MIR604 ou exposés au MIR604 par l'intermédiaire de leurs proies.

Les larves de monarque (Danaus plexippus) se nourrissant de plants d'asclépiade peuvent être exposées au pollen de maïs provenant de plants de maïs adjacents. Étant donné que l'activité de la protéine mCry3A est restreinte à certaines espèces de coléoptères (D. plexippus est un lépidoptère) et que mCry3A n'est pas détectable dans le pollen du maïs MIR604, le maïs MIR604 ne représente pas de risque pour le monarque.

Des données concernant des vertébrés non visés tels que la souris, le colin de Virginie et la truite arc-en-ciel ont été soumises. Aucun effet indésirable n'a été décelé chez des souris et des colins ayant été exposés à une dose orale unique de 2 377 mg de mCry3A /kg poids corporel et à 652 mg de mCry3A /kg poids corporel, respectivement. Ces doses représentent 2 600 fois et 1 400 fois la dose quotidienne maximale de mCry3A dans la pire éventualité chez des mammifères se nourrissant de grains MIR604, respectivement. Aucun effet néfaste n'a été décelé lorsque des truites arc-en-ciel ont été nourries avec une alimentation contenant 50 % de grains de maïs MIR604 durant 28 jours.

La phosphomannose isomérase est une enzyme ubiquitaire qui intervient dans le métabolisme des glucides. On retrouve en abondance dans la nature des phosphomannose isomérases qui présentent divers degrés d'homologie de séquence en acides aminés avec la PMI exprimée dans le maïs MIR604. Des phosphomannose isomérases ont été détectées chez certaines espèces de végétaux ainsi que chez les mammifères, les humains, les levures, les champignons et les bactéries. Les espèces qui seront exposées à la PMI provenant des tissus du maïs MIR604 auront été, selon toute probabilité, déjà exposées à des PMI de structure similaire. On ne connaît aucun effet indésirable susceptible de découler d'une telle exposition. La protéine exprimée dans le maïs MIR604 n'est homologue d'aucune toxine connue. En outre, la protéine PMI exprimée dans les bactéries s'est révélée dépourvue de toxicité aiguë chez des souris ayant ingéré une dose orale unique de 3 080 mg de PMI /kg poids corporel.

Les évaluations en champ ont montré que le maïs MIR604 est plus résistant à la chrysomèle des racines de maïs que le maïs non modifié, mais pas plus résistant aux autres insectes parasites et aux autres pathogènes.

Les analyses de la composition ont montré que les concentrations des principaux éléments nutritifs et facteurs antinutritionnels dans les graines et le fourrage du maïs MIR604 sont comparables à celles des variétés commerciales de maïs.

En se fondant sur les renseignements donnés précédemment, l'ACIA a déterminé que, comparativement aux variétés de maïs vendues actuellement dans le commerce, la dissémination du maïs MIR604 en milieu ouvert n'aura pas de nouveaux impacts sur les organismes non visés, y compris les humains.

5. Impact possible du maïs MIR604 sur la biodiversité

Le maïs MIR604 ne possède aucun caractère phénotypique nouveau qui pourrait en étendre l'utilisation au-delà des zones actuelles de production du maïs au Canada. Comme aucune espèce sauvage n'est apparentée au maïs au Canada, aucun croisement extérieur n'est possible et les caractères nouveaux ne pourront pas être transférés à d'autres espèces dans les milieux sauvages. En outre, on estime que les caractères nouveaux représentent un risque minime pour les organismes non visés.

L'emploi d'insecticides chimiques pour lutter contre la chrysomèle des racines du maïs est autorisé au Canada. Actuellement, la rotation des cultures représente la principale méthode de lutte contre la chrysomèle des racines du maïs au Canada. Le maïs MIR604 offre une option de rechange qui s'ajoute aux méthodes actuelles de lutte contre la chrysomèle des racines du maïs. Par conséquent, une réduction des espèces locales de parasites qui résulterait de la dissémination du maïs MIR604 ne devrait pas représenter un changement significatif par rapport aux pratiques agricoles actuelles.

L'ACIA en a donc conclu que l'impact possible du maïs MIR604 sur la biodiversité est le même que celui des variétés de maïs disponibles actuellement dans le commerce.

6. Possibilité d'apparition d'une résistance au maïs MIR604 chez la chrysomèle des racines du maïs

Afin de réduire au minimum la possibilité d'apparition d'une résistance des insectes parasites aux VCN exprimant une nouvelle résistance aux insectes, l'ACIA exige qu'un plan de gestion de la résistance des insectes (GRI) soit mis en oeuvre pour ces produits. Les insectes de l'ordre des coléoptères possèdent une bonne capacité à acquérir une résistance aux insecticides chimiques conventionnels. Il est donc raisonnable de s'attendre à ce qu'une résistance aux propritétés insecticides du maïs MIR604 puisse apparaître. Le plan de GRI ci-dessous est destiné à réduire ou à retarder l'acquisition d'une résistance à la protéine mCry3A chez les populations de chrysomèles. Un des éléments importants du plan de GRI qui sera employé pour le maïs MIR604 est l'établissement d'un refuge de maïs sensible à la chrysomèle, à l'intérieur du champ de maïs MIR604 ou à proximité de celui-ci. En cas d'apparition d'insectes résistants, ces derniers auraient la possibilité de s'accoupler avec des insectes sensibles, ce qui aurait pour effet de diluer la fréquence des gènes de résistance au sein de la population d'insectes.

L'ACIA croit que l'adoption de pratiques saines de gestion et de stratégies de GRI peut considérablement réduire et ralentir l'apparition de populations de chrysomèles résistantes à la protéine mCry3A. Toutefois, il est nécessaire d'établir une stratégie de surveillance régulière et constante des populations de chrysomèles à la recherche d'une éventuelle éclosion de résistance.

L'ACIA prend acte du fait que Syngenta Seeds Canada Inc. a mis au point et mettra en application un plan de GRI comportant notamment les éléments suivants :

  1. L'emploi de refuges structurés servant à héberger une population de chrysomèles qui n'ont pas été exposées à la protéine mCry3A et qui sont disponibles pour se reproduire avec les chrysomèles éventuellement devenues résistantes dans la culture de maïs MIR604.
  2. Il est d'une importance extrême que les populations de chrysomèles résistantes à la protéine exprimée par le maïs soient décelées tôt. Pour ce faire, il faut procéder à une surveillance étroite des champs de maïs résistants à la chrysomèle et de leur voisinage immédiat à la recherche de la présence de telles populations. Les mesures de surveillance doivent comprendre notamment la mise au point d'outils de détection appropriés tels que les observations visuelles des champs, les analyses biologiques en laboratoire, la formation des cultivateurs, les calendriers de signalement et les procédures d'atténuation en cas d'apparition d'une résistance.
  3. Des outils de formation seront conçus et fournis à tous les éleveurs, gestionnaires de district et responsables des essais au champ. Ils comprendront notamment de l'information sur le rendement du produit, la gestion de la résistance, les procédures et calendriers de surveillance, les protocoles de détection des chrysomèles résistantes, les instructions pour communiquer avec Syngenta Seeds Inc. et les stratégies à suivre au cas où les ravages causés par la chrysomèle prendraient une ampleur imprévue.
  4. Syngenta Seeds Canada Inc. élaborera des procédures clairement documentées pour prendre les mesures nécessaires dans l'éventualité de ravages plus importants que prévu dus à la chrysomèle. Ces procédures pourront inclure, si nécessaire, le prélèvement de tissus végétaux et de chrysomèles et l'emploi d'analyses biologiques pour évaluer les individus supposés résistants à la protéine mCry3A, ainsi qu'un protocole d'intervention immédiate pour éliminer les insectes résistants.
  5. La détection de populations de chrysomèles dont la résistance aura été confirmée, ainsi que l'adoption de mesures d'atténuation, devront être signalées sans délai à l'ACIA.
  6. Les pratiques de lutte antiparasitaire intégrée seront favorisées, telles que la prédiction des problèmes d'infestation à partir des données des saisons antérieures.

Modification du 30 avril 2011 : L'autorisation originale limitée dams le temps exigeait des recherches supplémentaires concernant le plan de GRI proposé initialement afin de déterminer s'il était approprié ou s'il fallait le modifier. Par conséquent, l'autorisation ne serait renouvelée que si Syngenta Seeds Canada Inc. était en mesure de prouver qu'un progrès important avait été réalisé dans la recherche sur la gestion de la résistance de la chrysomèle. L'ACIA a examiné les renseignements présentés par Syngenta Seeds Canada Inc. et juge que toutes les préoccupations sont réglées.

Remarque : Le Bureau de la biosécurité végétale vérifie la conformité avec les exigences relatives à la GRI.

V. Critères d'évaluation nutritionnelle en vue de l'utilisation comme aliment du bétail

1. Effets possibles du maïs MIR604 sur la nutrition du bétail

Composition nutritionnelle

Des données nutritionnelles ont été obtenues à partir de quatre paires d'hybrides du maïs comprenant des hybrides MIR604 (D, F, E3 et E4) et leurs témoins parentaux respectifs (C, E, E1 et E2). Des échantillons de fourrage et de grains ont été prélevés sur des parcelles répliquées à 12 endroits pendant les saisons de culture de 2002 et de 2003 (deux paires d'hybrides chacune). On a dosé, sur des échantillons prélevés chaque année, les grands groupes de constituants, les acides aminés, les acides gras, les sels minéraux, les vitamines, les phytostérols et les métabolites secondaires (acide férulique, acide p-coumarique et furfural). Aucune différence statistiquement significative n'a été relevée entre le fourrage MIR604 et les fourrages témoins en ce qui concerne les grands groupes de constituants, les fibres ADF, les fibres NDF, le calcium et le phosphore, sauf pour les cendres en 2002 (une paire d'hybrides) et les protéines en 2003 (une paire d'hybrides). Toutes les moyennes étaient conformes aux valeurs publiées dans la littérature. Aucune différence statistiquement significative n'a été observée entre les grains de maïs MIR604 et les témoins en ce qui concerne les grands groupes de constituants et les fibres en 2002. On a noté une augmentation statistiquement significative des teneurs en acides gras (une paire d'hybrides), en protéines, en humidité et en fibres ADF (une paire d'hybrides) dans les grains MIR604 comparativement aux témoins en 2003, mais les analytes se situaient à l'intérieur des intervalles publiés dans la littérature. Des différences statistiquement significatives ont été observées chez les hybrides MIR604 et les témoins en ce qui concerne l'acide oléique (une paire d'hybrides) et l'acide stéarique (les deux paires d'hybrides) en 2002. En 2003, des différences statistiquement significatives ont été observées entre les grains MIR604 et les témoins en ce qui concerne les acides stéarique, oléique, linoléique et linolénique (une paire d'hybrides), mais les acides gras se situaient à l'intérieur des intervalles publiés dans la littérature. Aucune différence significative sur le plan statistique n'a été relevée en ce qui concerne les acides aminés analysés en 2002, à l'exception de la tyrosine, qui était plus basse dans les grains MIR604 (F) que dans les grains témoins (E), et la méthionine, qui était plus élevée dans les grains MIR604 (D) que dans les grains témoins (C). Des différences significatives sur le plan statistique ont été observées entre les grains MIR604 et les témoins pour l'acide aspartique, la thréonine, la sérine, l'acide glutamique, l'alanine, la tyrosine (une paire d'hybrides), la valine, l'isoleucine, la leucine, la cystine (une paire d'hybrides) et la phénylalanine en 2003, mais toutes les moyennes se situaient à l'intérieur des intervalles signalés dans la littérature. Des différences statistiquement significatives ont été notées entre les grains MIR604 et les grains témoins pour le zinc (les deux paires d'hybrides) en 2002, ainsi que pour le cuivre, le fer, le magnésium, le manganèse, le phosphore (une paire d'hybrides), le calcium (les deux paires d'hybrides) en 2003. Des différences statistiquement significatives sont apparues pour les vitamines B1, B2, E, la niacine (une paire d'hybrides), la pyridoxine, le β-carotène, la cryptoxanthine et le γ-tocophérol entre les grains MIR604 et les témoins. Tous les sels minéraux et vitamines analysés se situaient à l'intérieur des intervalles signalés dans la littérature. Le campestérol et le stigmastérol étaient significativement plus élevés dans les hybrides MIR604 que dans les témoins, alors qu'aucune différence statistiquement significative n'a été notée pour le β-sitostérol entre MIR604 et les témoins. Les taux d'acide férulique et p-coumarique étaient plus faibles dans MIR604 que dans les témoins (différence statistiquement significative), mais les valeurs étaient conformes aux données publiées dans la littérature.

Facteurs anti-nutritionnels

L'acide phytique, le raffinose et l'inhibiteur de la trypsine ont été dosés dans le maïs MIR604 (quatre hybrides) et comparés aux valeurs des témoins parentaux. L'inhibiteur de la trypsine n'était pas significativement différent, sur le plan statistique, entre MIR604 et les témoins. Pour l'acide phytique et le raffinose, quelques valeurs se situaient au-dessous des limites de quantification du dosage et n'ont donc pas été soumises aux analyses statistiques.

Biodisponibilité des nutriments

Syngenta a réalisé une étude sur des poulets à griller d'une durée de 49 jours afin de déterminer si les grains de maïs transgéniques MIR604 provoquaient des effets indésirables lorsqu'ils étaient administrés avec la nourriture à des poulets à griller, comparativement aux poulets nourris sans maïs transgénique MIR604. Neuf cent volatiles ont été répartis entre 36 cases (25 poulets par case), selon un protocole à répartition aléatoire et bloc complet. Aucune différence significative sur le plan statistique n'a été observée dans le pourcentage de survie des poulets nourris avec ou sans MIR604. Les poids corporels et l'indice de consommation des volatiles étaient similaires dans les deux groupes. L'analyse des carcasses n'a mis en lumière aucune différence statistiquement significative entre les groupes, à l'exception du poids de la chair des hauts de cuisses chez les oiseaux femelles. En conclusion, l'étude confirme l'absence d'effet néfaste sur le rendement et la santé des animaux d'un régime à base de grains MIR604 comparativement à un régime de maïs non transgénique.

Les données présentées par Syngenta confirment que la composition nutritionnelle du maïs MIR604 est substantiellement équivalente à celle des variétés conventionnelles de maïs.

2. Effets possibles du maïs MIR604 sur le bétail et les travailleurs ou des tiers

Le maïs n'est pas connu pour produire des allergènes endogènes et la transformation de laquelle est issu le maïs MIR604 ne devrait pas entraîner la production de tels endogènes.

Le mode d'action et la similitude de structure avec les protéines de Bacillus thuringiensis, notamment avec la protéine Cry3A, dont l'innocuité chez l'humain et chez l'animal ont déjà été établies, permettent d'affirmer que, selon toute probabilité, l'exposition à la protéine Cry3A modifiée (mCry3A) codée par le gène de synthèse mcry3A dérivé de Bacillus thuringiensis subsp. tenebrionis ne devrait entraîner aucun effet néfaste sur la santé. Dans les études de toxicité orale aiguë, les valeurs de la dose sans effet observable étaient de 2 377 mg/kg-p.c./jour pour mCry3A et de 3 080 mg/kg-p.c./jour pour la protéine bactérienne PMI; ces valeurs sont beaucoup plus élevées que dans le scénario de la pire éventualité d'une exposition de 1,76 mg/kg-p.c./jour pour la protéine mCry3A et de 0,086 mg/kg-p.c./jour pour la protéine PMI chez les porcelets sevrés. On a démontré que les protéines mCry3A et PMI sont thermolabiles et rapidement digérées dans les conditions présentes dans le tractus gastro-intestinal. Les études de toxicité indiquent que le maïs MIR604, qui produit les protéines mCry3A et PMI, est peu susceptible de provoquer des effets toxicologiques néfastes chez le bétail qui s'en nourrit. Ces protéines ne possèdent aucune homologie de séquence avec les allergènes et les toxines connus qui indiquerait un risque d'allergénicité ou de toxicité.

D'après leurs utilisations passées et les données de la littérature, les protéines Cry de Bacillus thuringiensis ne sont pas toxiques pour l'humain ni pour d'autres vertébrés. La faible toxicité des mélanges d'insecticides microbiens de Bacillus thuringiensis contenant des protéines Cry a été démontrée au cours des 40 dernières années.

D'après les niveaux d'exposition prévus et les résultats des analyses mentionnées précédemment, l'exposition à la protéine Cry3A modifiée (mCry3A) ne devrait entraîner aucun risque notable pour le bétail et les travailleurs ou des tiers.

VI. Nouveaux renseignements requis

Si jamais Syngenta Seeds Canada Inc. prenait connaissance d'un risque pour l'environnement, la santé humaine ou la santé des animaux pouvant résulter de la dissémination du maïs MIR604 au Canada ou à l'étranger, elle devrait immédiatement transmettre ces renseignements à l'ACIA. L'ACIA réévaluerait alors l'impact potentiel de l'utilisation proposée du maïs MIR604 sur l'environnement, la santé humaine et la santé des animaux et elle réviserait sa décision d'en autoriser l'utilisation comme aliment du bétail et la dissémination dans l'environnement.

VII. Décision réglementaire

Après examen des données et des renseignements présentés par Syngenta Seeds Inc., et après comparaison du maïs MIR604 avec des contreparties de maïs non modifiées, le Module d'évaluation de la dissémination dans l'environnement des produits de la biotechnologie de la Direction des stratégies scientifiques de l'ACIA a conclu que les gènes nouveaux et leurs caractères correspondants ne confèrent pas à ce végétal de caractéristiques qui entraîneraient un avantage écologique non prévu après dissémination en milieu ouvert.

Après examen des données et des renseignements présentés par Syngenta Seeds Inc., et après comparaison du maïs MIR604 avec des contreparties non modifiées, la Division des aliments pour animaux de l'ACIA a conclu que les gènes insérés et leurs caractères nouveaux correspondants ne confèrent pas à ce végétal de caractéristiques qui pourraient susciter des inquiétudes quant à l'innocuité ou à la composition nutritionnelle du maïs MIR604. Les graines de maïs, ses sous-produits et l'huile de maïs figurent déjà à l'annexe IV du Règlement sur les aliments du bétail et peuvent donc être utilisés dans les aliments du bétail au Canada. Le maïs MIR604 a été évalué et s'est révélé essentiellement équivalent aux variétés de maïs classiques, pour ce qui concerne l'innocuité et la valeur nutritionnelle. Le soja MON 89788 et ses produits sont considérés comme satisfaisant aux définitions actuelles d'ingrédient, et leur utilisation en cette qualité dans les aliments du bétail est approuvée au Canada.

La dissémination dans l'environnement en milieu ouvert de la lignée de maïs MIR604 et son utilisation comme aliment du bétail ont été autorisées par le Bureau de la biosécurité végétale de la Direction de la protection des végétaux et biosécurité et par la Division des aliments pour animaux de la Direction de la santé des animaux le 20 juillet 2007. L'autorisation était limitée dans le temps et son renouvellement était conditionnelle à la soumission de nouveaux résultats de recherches ayant trait à la gestion de la résistance chez la chrysomèle des racines du maïs.

Les résultats de recherche supplémentaires en matière de la gestion de la résistance chez la chrysomèle des racines du maïs, exigés dans le cadre de l'autorisation originale limitée dans le temps, ont été présentés à l'ACIA. L'ACIA a passé les résultats en revue et les a jugés satisfaisants. Le 30 avril 2011, l'autorisation limitée dans le temps a été remplacée par une autorisation finale de la dissémination dans l'environnement en milieu ouvert et de l'utilisation de la lignée de maïs MIR604 comme aliment du bétail par le Bureau de la biosécurité végétale de la Direction de la protection des végétaux et biosécurité et par la Division des aliments pour animaux de la Direction de la santé des animaux, respectivement.

Toutes les lignées descendantes dérivées du maïs MIR604 peuvent également être disséminées dans l'environnement et être utilisées comme aliment du bétail, pourvu qu'aucun croisement interspécifique ne soit effectué; que leurs utilisations prévues soient semblables et qu'une caractérisation approfondie ait démontré que ces végétaux ne présentent aucun autre caractère nouveau et sont essentiellement équivalents aux variétés de maïs actuellement commercialisées au Canada quant à leur impact potentiel sur l'environnement et leur innocuité comme aliment du bétail.

Le maïs MIR604 est assujetti aux mêmes exigences phytosanitaires à l'importation que ses contreparties non modifiées.

Veuillez consulter les décisions de Santé Canada sur les aliments nouveaux afin d'obtenir une description de l'évaluation de l'innocuité alimentaire du maïs MIR604.

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