Questions et réponses - Agriculture moléculaire végétale

Q. Qu'est-ce que l'agriculture moléculaire végétale?

Les chercheurs définissent l'agriculture moléculaire végétale de plusieurs façons. Pour assurer la cohérence avec les définitions canadiennes des végétaux à caractères nouveaux (VCN), l'Agence canadienne d'inspection des aliments (ACIA) a adopté la définition de travail suivante :

« L'utilisation de végétaux en agriculture pour produire des biomolécules au lieu d'aliments et de fibres textiles. Des plantes auxquelles on a conféré des caractères nouveaux pour leur faire produire des biomolécules d'intérêt sur les plans scientifique, médical ou industriel sont cultivées et récoltées dans le but d'isoler ces biomolécules ».

Q. Donnez-moi des exemples de produits qui pourraient être obtenus par agriculture moléculaire végétale

Travaux expérimentaux en cours :

Des plants de tabac en cours de développement produisent de l'interleukine-10, une protéine thérapeutique pour le traitement de la maladie de Crohn.

De nombreux végétaux peuvent être utilisés pour produire des anticorps thérapeutiques et diagnostiques servant notamment à prévenir la carie dentaire, à empêcher le rejet après une greffe de rein et à lutter contre le cancer du sein.

Des plantes comestibles comme la pomme de terre et la banane sont modifiées pour leur faire produire des vaccins, offrant ainsi une méthode sûre, peu coûteuse et rapide de protéger des millions d'enfants contre la maladie dans les pays en développement.

Des bioplastiques pourraient être fabriqués par des plantes produisant des molécules simples et biodégradables.

Q. Quels autres moyens pourrait-on utiliser pour obtenir de tels produits?

Avant la mise au point des techniques faisant appel à l'ADN recombinant dans les années 1970, les médicaments de nature protéique n'étaient disponibles qu'en de très faibles quantités. Par exemple l'hormone de croissance humaine provenait de cadavres humains et l'insuline servant à traiter le diabète était récoltée chez des porcs dans les abattoirs.

Depuis les années 1970, de nombreuses protéines pharmaceutiques et enzymes industrielles sont produites par des bactéries génétiquement modifiées.

Q. Les vaccins et protéines thérapeutiques finiront-ils tous par être produits par agriculture moléculaire végétale?

Non. De nombreux agents thérapeutiques peuvent être « fabriqués » dans des systèmes d'agriculture moléculaire végétale qui permettent l'obtention de produits sûrs, fonctionnels et rentables, mais d'autres ne s'y prêtent pas nécessairement. Dans certains cas, les molécules ne peuvent pas être synthétisées adéquatement dans des tissus végétaux. Dans d'autres cas, bien que les coûts de production par l'agriculture moléculaire végétale soient généralement plus bas que par d'autres systèmes de production, les coûts de la récupération de produits fonctionnels peuvent se révéler trop élevés. Ou encore, les risques pour les humains, les animaux et l'environnement peuvent être jugés inacceptables.

Q. L'agriculture moléculaire végétale est-elle pratiquées actuellement au Canada?

On ne pratique pas encore l'agriculture moléculaire végétale à l'échelle industrielle au Canada, et de telles activités ne sont pas prévues dans un avenir rapproché. Toutefois, un certain nombre d'organismes effectuent des recherches sur des VCN pouvant être utilisés comme systèmes d'agriculture moléculaire dans des laboratoires et des serres, ainsi que dans le cadre des essais au champ en conditions confinées qui ont été approuvés en nombre limité. L'ACIA prévoit que des promoteurs demanderont l'autorisation de produire des VCN à l'échelle industrielle à des fins d'agriculture moléculaire dans trois à cinq ans.

Q. Les végétaux utilisés pour l'agriculture moléculaire sont-ils sûrs pour l'environnement?

Les VCN utilisés pour l'agriculture moléculaire suscitent davantage de préoccupations que les VCN utilisés dans l'alimentation humaine ou animale ou la fabrication textile, car leurs produits peuvent avoir des effets physiologiques sur les humains et les animaux domestiques ou sauvages qui pourraient les ingérer accidentellement.

Le personnel de l'ACIA effectue une évaluation minutieuse et approfondie des effets que pourraient avoir tous les végétaux à caractères nouveaux, y compris ceux utilisés pour l'agriculture moléculaire, avant d'autoriser leur utilisation dans le cadre d'essais de recherche au champ en conditions confinées ou leur dissémination dans l'environnement en milieu ouvert. Cette évaluation tient compte des effets éventuels des VCN sur les animaux sauvages et autres organismes non visés.

Un VCN peut être considéré comme dangereux pour l'environnement si le caractère nouveau rend la plante davantage susceptible de persister comme mauvaise herbe dans des habitats non agricoles. Lorsque le caractère nouveau est lié à l'obtention d'un produit par agriculture moléculaire, on ne s'attend pas à ce que la plante soit davantage susceptible de devenir une mauvaise herbe.

Un VCN peut également être considéré comme dangereux pour l'environnement lorsque le caractère nouveau peut être transféré à d'autres plantes de la même espèce ou d'espèces apparentées. On peut avoir recours à des mécanismes comme la stérilité mâle pour réduire les risques de transfert génétique par pollinisation croisée.

Les essais de VCN au champ en conditions confinées au Canada, qui comprennent les essais sur des VCN qui pourraient être utilisés pour l'agriculture moléculaire, sont limités en taille et en nombre et sont réalisés dans des conditions strictes qui réduisent la possibilité d'une échappée des VCN ou de leur pollen. Voir également la Directive de réglementation 2000-07 Lignes directrices sur la dissémination dans l'environnement de végétaux à caractères nouveaux dans le cadre d'essais au champ en conditions confinées au Canada.

Aucune plante destinée à l'agriculture moléculaire n'est autorisée pour la production préindustrielle ou la dissémination dans l'environnement en milieu ouvert.

Q. Les plantes utilisées pour l'agriculture moléculaire pourront-elles avoir des effets sur la santé humaine?

Certains plantes utilisées pour l'agriculture moléculaire pourront produire des composés (p. ex. des produits pharmaceutiques) susceptibles d'avoir des effets sur la santé humaine. Des effets inconnus sur la santé humaine pourraient résulter d'une ingestion accidentelle ou d'un contact chez ceux qui les produisent ou chez d'autres personnes. Certaines de ces plantes ont fait l'objet d'essais au champ au Canada dans des conditions de confinement de nature à empêcher le matériel végétal d'entrer en contact avec des aliments destinés aux humains ou aux animaux. On tient compte de la sécurité des personnes et des possibilités d'exposition professionnelle et fortuite avant d'autoriser de tels essais au champ.

Aucune plante destinée à l'agriculture moléculaire n'est actuellement produite à l'échelle industrielle et aucune n'a encore fait l'objet d'une autorisation de dissémination dans l'environnement en milieu ouvert au Canada. À la demande des intervenants, l'ACIA est en trait d'élaborer des directives qui s'appliqueront à l'utilisation préindustrielle de végétaux pour l'agriculture moléculaire; ces directives comporteront des mesures strictes visant à empêcher le matériel végétal d'entrer en contact avec des aliments destinés aux humains ou aux animaux et à empêcher qu'il soit disséminé dans l'environnement s'il peut avoir des effets négatifs sur la santé de ceux qui le produisent ou d'autres personnes.

Q. Comment l'ACIA réglemente-t-elle les végétaux destinés à l'agriculture moléculaire?

C'est le Bureau de la biosécurité végétale de l'ACIA qui est chargé d'évaluer les VCN, y compris ceux destinés à l'agriculture moléculaire. Tous des VCN sont soumis à un processus d'évaluation comportant plusieurs étapes avant que leur dissémination dans l'environnement en milieu ouvert ne soit permise.

Avant d'envisager la production industrielle d'un VCN au Canada, il faut le soumettre à des essais au champ en conditions confinées pour obtenir des données sur les effets qu'il pourrait avoir sur l'environnement et la biodiversité. (Voir la Directive de réglementation 2000-07 Lignes directrices sur la dissémination dans l'environnement de végétaux à caractères nouveaux dans le cadre d'essais au champ en conditions confinées au Canada). Avant d'autoriser les essais au champs en conditions confinées, l'ACIA étudie à fond les effets que pourrait avoir le VCN sur les animaux sauvages et d'autres organismes non visés. Pour réduire les effets négatifs éventuels sur l'environnement, l'ACIA impose certaines conditions à la tenue des essais au champs en conditions confinées :

1. Il faut assurer un isolement reproductif entre le VCN et toutes les autres cultures similaires.

2. Les végétaux et le matériel végétal du lieu d'essai ne doivent pas s'échapper dans d'autres lieux.

3. Aucun matériel du lieu d'essai ne peut entrer dans la chaîne alimentaire humaine ou animale.

4. Le lieu d'essai doit pouvoir être inspecté par l'ACIA en tout temps.

5. Après l'essai, le lieu ne peut être planté avec la même espèce ou une espèce apparentée pendant une période déterminée qui varie en fonction des propriétés biologiques de la culture faisant l'objet de l'essai (p. ex. après un essai sur le canola, on ne peut pas planter de canola ou une espèce apparentée sur le lieu d'essai avant trois ans).

6. Les essais ne peuvent pas porter sur plus d'un hectare, et au plus cinq essais de tout VCN peuvent être réalisés dans une province au cours d'une année.

La production industrielle de VCN pour l'alimentation humaine ou animale ou la fabrication textile doit être approuvée pour dissémination dans l'environnement en milieu ouvert à partir de données sur les effets sur l'environnement obtenus dans le cadre d'essais au champ en conditions confinées. (Voir la Directive de réglementation 1994-08 Critères d'évaluation du risque environnemental associé aux végétaux à caractères nouveaux.

Étant donné les préoccupations plus grandes qu'ils suscitent aux plans de la santé humaine et animale et de l'environnement, les VCN destinés à l'agriculture moléculaire risquent de ne pas être admissibles à une dissémination dans l'environnement en milieu ouvert. Leur production industrielle pourrait être soumise à des règles et conditions additionnelles qui seront prescrites par les nouvelles directives que l'ACIA est en train d'élaborer.

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